馆领导机构迁往北京，高振西出任馆长。因为建地质部的需要，北京地质陈列馆被拆除，标本被临时存在北京故宫文华殿及六铺炕等地。1955年，南京地质陈列馆下放给江苏省地质局，全国地质陈列馆与北京地质陈列馆融合成一体。1956年，中华人民共和国地质部决定在北京西四新建一座1万平方米的全国地质陈列馆大楼，1958年9月，该大楼落成，更名为“地质部地质博物馆”。1959年9月，完成了该大楼一至四层26个陈列室共计4500平方米、17039件标本的布展，同年10月对社会开放。成为中国地质博物馆事业发展史上重要的里程碑。