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。1960年，地质部地质博物馆划归地质科学研究院（后来更名为中国地质科学院）领导，副院长冯志爽兼任该馆馆长。文化大革命时期，该馆闭馆，工作陷于停滞。1976年唐山大地震，该馆受到破坏。2000年底，中国地质博物馆大楼修缮改造工程立项获上级批准。随后该馆大楼进行了修缮改造工程。
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