1958年，中国科学院新疆分院生物研究室、土壤研究室、地理研究室成立。

　　1961年，在上述三室和中国科学院新疆综合考察队等三支考察队的基础上，成立了中国科学院新疆水土生物资源综合研究所，结束了新疆无资源、环境类科研机构的历史。

　　1965年，新疆综合所分建为新疆生物土壤研究所（1974年更名为新疆生物土壤沙漠研究所）和新疆地质地理研究所（1970年改制为新疆地震大队，1978年恢复新疆地理研究所）。

　　1998年7月7日，根据中国科学院党组关于结构性调整的战略部署和建设国家创新体系的战略决策，新疆生物土壤沙漠研究所和新疆地理研究所实现联合重组，成立中国科学院新疆生态与地理研究所。新疆生地所走上了创新跨越的新历程。

　　1999年1月，新疆生地所进入中国科学院第二批基地型研究所试点单位。

　　2001年7月2日，新疆生地所正式纳入中国科学院知识创新工程二期试点单位。

　　2005年6月，新疆生地所完成二期创新评估，全面完成二期创新考核目标。

　　2006年6月，院评估研究中心充分肯定新疆生地所二期创新工作，指出“学科特色与区域优势明显，科技竞争力明显增强，发展态势强劲”。同时，肯定新疆生地所“创新三期方案合理，目标明确，拟采取的措施切实可行。”研究所正式进入三期创新。

　　2008年，新疆生地所对创新三期前期工作进行了全面自评估，结果表明，中国科学院对新疆生地所三期创新的3项建议已初步实现。

　　2010年，新疆生地所制定并实施“十二五”发展规划。

　　2011年，新疆生地制定并实施“十二五”时期的“一三五”发展规划。

　　2014年，院率先行动计划和研究所分类改革的启动实施，新疆生地所填报了《特色研究所认定申请书》并参加了“生态文明”领域的认定评议汇报。

　　2015年7月，新疆生地所签署了特色研究所《改革发展任务书》，正式进入特色研究所试点建设。

　　2016年，新疆生地制定并实施“十三五”时期的“一三五”发展规划。

　　2018年7月，新疆生地所顺利通过中科院特色所验收，成为全院14个特色研究所之一。