1930 65438+2月，農礦部地質調查所原址更名為工業部地質調查所，於1935 65438+2月遷至南京珠江路942號，土壤實驗室也遷至新址。
1937，11年6月，工業部地質調查所更名為經濟部地質調查所，隨土壤研究室遷至長沙余家沖。
1938年8月，經濟部地質調查所遷至重慶復興巷5號，土壤研究室也遷至新址。
1939年4月，經濟部地質調查所更名為經濟部中央地質調查所，遷至重慶北碚，土壤研究室也遷至新址。
1946 65438+10月，經濟部中央地質調查局遷至南京珠江路942號，土壤研究室也遷至新址。
1949年4月，經濟部中央地質調查院由南京軍管委文教委員會接管(後改為700號)。
1950年8月，撤銷經濟部中央地質調查局，接受中國地質工作計劃指導委員會的領導和改編。
1952年7月，中國科學院決定將原中央地質調查局土壤研究室擴建為土壤研究所，先成立籌備辦公室。6月起，1952，10，變更為中國科學院。
1953 65438+10月8日，中科院土壤研究所籌備處印章啟用；65438年10月23日，籌建處完成工作，研究所正式成立。同年5月11，中國科學院新增土壤研究所等24個研究機構，中國科學院土壤研究所東北分院籌備處(現為中國科學院沈陽應用生態研究所前身)也成立。新成立的中國科學院土壤研究所是在原中央地質調查局土壤實驗室的基礎上，由20世紀40年代成立的福建地質土壤調查所和江西地質調查所合並而成。下設土壤物理與物理化學研究組(簡稱I組)、土壤化學與農業化學研究組(II組)、土壤微生物與生物化學研究組(III組)和土壤地理與改良組(IV組)。同時還修建了圖書館和土壤標本陳列室。第壹、二、三組在珠江路700號原址，第四組借用雞鳴寺的小紅樓，將工作分散在兩個地方。
1955後成立了幾個實驗室(組):土壤物理研究組、土壤化學研究組、土壤農業化學研究組、土壤生物化學研究組、土壤微生物研究組、土壤地理研究組，並成立附屬工廠為科研服務。
1961年底，熊毅和Xi樊城帶領原水土保持研究所的100名科技人員帶著書籍和儀器搬回南方。
1963確定了10的發展方向、重點任務和主要措施，並相應調整了研究室(組):土壤物理研究組、土壤物理化學研究組、土壤電化學研究組、土壤植物營養化學研究組、土壤生物化學研究組、土壤微生物研究組、土壤地理研究組、大比例尺土壤制圖研究組和土壤鹽漬化地球化學研究組。
1970 7月15，研究所下放到江蘇省；165438+10月28日，該所隸屬江蘇省科技局。
1973 3月15、研究所變更為受江蘇省和中國科學院雙重領導。5月21日，江蘇省土壤研究所革命委員會更名為中國科學院南京土壤研究所革命委員會。期間研究實驗室(組)發生變化:土壤物理實驗室、土壤物理化學實驗室(土壤電化學研究組合並)、土壤植物營養化學實驗室、土壤微生物實驗室、土壤生物化學實驗室、土壤地理實驗室(土壤詳查組合並)、土壤鹽漬化地球化學實驗室和圖書情報室(圖書資料合並)。
70年代末，研究實驗室(組)重新布局，包括土壤物理實驗室、土壤物理化學實驗室、土壤電化學實驗室、土壤植物營養化學實驗室、土壤微生物實驗室、土壤生物化學實驗室、土壤地理實驗室、土壤鹽漬化地球化學實驗室、圖書情報實驗室、附屬工廠。
1976，土壤環境保護實驗室成立。
1979成立了水稻土生態研究組和土壤地球化學實驗室(1984並入地理實驗室)，土壤實驗技術室和編纂出版室也相繼成立。
1979 4月28日，研究所新增6個實驗室(組):土壤電化學實驗室、土壤地球化學實驗室、水稻土生態研究組、土壤實驗技術實驗室、圖書情報實驗室、編譯出版室。
1984年，該所對科研機構進行了調整，設立了10研究室(組)和四個技術體系:土壤地理研究室、土壤-植物營養化學研究室、土壤生物化學研究室、土壤鹽漬化地球化學研究室、土壤物理化學研究室、土壤電化學研究室、土壤物理研究室、土壤微生物研究室、土壤環境保護研究室、水稻土。
8月21，65438，0985，中國科學院同意封丘站命名為“中國科學院河南封丘農業生態綜合實驗站”。10 10月21日，中國科學院同意在江西省建立紅壤生態實驗站。
1987 3月19日，中國科學院資源環境局主持召開“物質循環土壤圈開放實驗室”論證會。8月20日，“土壤圈物質循環開放研究實驗室”獲批成立。
1988 4月12日，全國博士後管理委員會批準設立博士後科研流動站。6月22日，中國科學院批準封丘農業生態實驗站開放。
1990 10 10月16，紅土站獲準對外開放。
2001年3月2日，該所成為中國科學院知識創新工程全面推進階段首批進入試點行列的研究所之壹。
2003年5月，科技部正式批準依托該所建設“土壤與農業可持續發展國家重點實驗室”。
2006年初，該所進入中國科學院知識創新工程第三期。