Более полувека научно-исследовательская работа профессорско-преподавательского состава геологического факультета и научных сотрудников была сосредоточена в Научно-исследовательском институте земной коры им. акад. Ф.Ю. Левинсона-Лессинга, который был образован в 1936 г. акад. Ф.Ю. Левинсоном-Лессингом, а в 2007 г. включен в состав факультета. Научно-исследовательская работа на факультете в настоящее время ведутся на кафедрах и в научно-исследовательских лабораториях кафедр. Исследования проводятся в рамках тематического плана Федерального агентства по образованию, российских и зарубежных грантов и программ.