地震災害對國家和人民的生命財產危害極大，因此，黨和政府歷來對地震工作十分重視。早在新中國建立初期，國家在中國科學院內就設立了地震臺站等地震工作機構，當時的主要任務是地震觀測，現場考察、人才培訓，但沒有統壹的管理機構，人員和機構都比較分散。為了集中力量攻克難關，1953年11月，中國科學院決定成立“中國科學院地震工作委員會”。委員會下設綜合組、地質組和歷史組。主要任務是為國家計委審核重大項目提供咨詢。60年代，我國地震進入活躍階段，在周總理的親自關懷下逐步建立起全國性的地震工作機構。
邢臺地震後，根據周總理的指示，國家科委和中國科學院組成地震辦公室。
1967年國務院決定在國家科委內設立“京津地區地震辦公室”主管京津地區的地震預報工作；在國家建委內設立“京津地區抗震辦公室”主管京津地區的地震預報工作。同年12月國家科委京津地震辦公室與中國科學院地球物理局合並，成立國家科委、中國科學院地震辦公室。
1969年7月18日，渤海灣發生7.4級大地震，當天下午周總理接見地震工作者，作了“團結起來，***同對地震之敵”的指示，為了加強地震工作的統壹領導，第二天組建了中央地震工作小組。
為了加強地震監測、預報、科研的集中統壹管理，1971年8月2日國務院國發56號文，決定撤銷中央地震工作小組辦公室，成立國家地震局作為中央地震工作小組的辦事機構，統壹管理全國的地震工作，國家地震局由中國科學院代管。
國家地震局的成立，標誌著我國地震工作進入了壹個新的階段。
國家地震局成立後，中國科學院的地球物理研究所、蘭州地球物理研究所、昆明地球物理研究所、地質研究所、測量與地球物理研究所、蘭州地質研究所、工程力學研究所、中南大地構造研究室等單位整建制劃歸國家地震局領導，與此同時還先後組建了蘭州、新疆、成都、昆明、廣州、福州、武漢、南京、沈陽九個地震大隊，實行雙重領導以地方為主的管理體制。此外還組建了北京、天津、河北、山西、陜西、寧夏、山東、安徽、湖南、貴州、內蒙等11個省、自治區、直轄市的地震隊。
1975年12月，國家地震局由中國科學院代管改為國務院直屬局。
1977年11月國務院批轉國家地震局《關於加強地震預測預防工作的幾項措施的請示報告》，批準除臺灣省外其他各省、自治區、直轄市均建立了地震工作機構。
1983年機構改革時，經國務院國辦發[1983]63號文《國務院辦公廳轉發國家地震局關於省、市、自治區地震工作機構和管理體制調整改革報告的通知》，批準各省、市、自治區地震局（辦）由以地方政府領導改為由國家地震局與地方政府雙重領導以國家地震局為主的管理體機。