最早的处于朦胧状态的地质旅游主要发源于古代一些文学家、地理学家对大自然的游历，如中国东晋法显、北魏的郦道元、唐朝玄奘大师和明末徐霞客，其中郦道元和徐霞客最有影响力，他们的著作对现今中国的地质旅游开展和研究起到了重要作用。
进化论创始人，闻名世界的生物学家达尔文被认为是西方最早进行地质旅游的个人。达尔文1831~1836年乘贝格尔号作了3次环球航行考察，曾被恩格斯称为“科学旅行”。在历时5年的航行中，达尔文进行了详细、系统的生物-地质考察。根据考察日记，他研究整理了3本地质专著：《珊瑚礁的构造和分布》、《贝格尔号航程中所见之火山岛》、《对南美洲的地质考察》。因此，达尔文完成的旅行，实际上也是一次地质旅行。
近现代地质旅游是18世纪以后的新发明，最早起源于美国，其背景为由于部分人士对美国18世纪的西部拓荒造成印第安文明和大量自然生态遭到破坏的反思而兴起的国家公园运动。美国国家公园是一种国家级的自然保护区，兼具自然保护与旅游的目的。1832年，美国在阿肯色州建立了热泉国家保留地（HotSpring National Conservation），开始了最初的地质旅游。1872年建立了世界上第一个国家公园——黄石公园，黄石公园拥有数量繁多的热喷泉、大小间歇喷泉地貌等地热景观，气势磅礴的黄石大峡谷，光怪陆离、五光十色的风化火山岩，有山峦、石林、冲蚀熔岩流和黑曜岩山等地质奇观，这些奇特的地质遗迹景观吸引了大批游客，使得地质旅游开始走向繁荣。
自19世纪初期至20世纪初，国内外一些地质学家也进行了一些地质考察，主要是大面积的路线调查，多属于专业地质调查，但其中有的考察活动也属于地质旅游。
旅游地质学是地质科学中一个正在发展的新的分支学科，也是介于旅游科学和地质科学之间的一门边缘学科，但严格说来应属地质科学范畴。对旅游资源的开发、建设和保护，都与地质科学密切相关，这些工作为旅游地质学的创立奠定了基础。
