沉积地质研究院前身是1985年由原地质矿产部批准建立的成都地质学院沉积地质研究所，最早可追溯到1956年建立的成都地质勘探学院地质测量及找矿系岩石学教研室沉积岩教学组；1983年成都地质学院组建地质学系和地质矿产勘查系，沉积岩教学组升格为沉积岩研究室，与岩石学教研室一起隶属于地质学系；1985年经原地矿部批准，建立沉积地质与矿产研究所，成为成都地质学院二级教学科研机构；2002年学校更名为成都理工大学后组建地球科学学院，沉积地质研究所成为地球科学学院下属的研究教学机构；2005年经成都理工大学批准成立沉积地质研究院，目前是我国高等院校唯一一所专门从事沉积地质学专业高层次人才培养和科学研究的机构，是国内本学科首批硕士、博士学位授权点，目前拥有地质学一级学科博士授权点、地质学、地质资源与地质工程两个博士后流动站、2个省部级重点学科（沉积地质学、古生物学与地层学）。沉积地质研究院是“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室、“地质学”世界一流学科、“地质资源与地质工程”和“矿产普查与勘探”国家重点学科、“资源勘查工程”国家级特色专业的重要支撑单位。

沉积地质研究院下设沉积地质研究室及实验室、地层古生物研究室及实验室两个教学科研机构、在北川县桂溪乡建有“龙门山泥盆系地质实习基地”，与国家海洋局第二研究所共建“海洋科学研究院”、与中国石油化工股份公司共建“海相沉积与储层研究联合实验室”，拥有价值2000余万元的仪器设备，积累了大量典型成套的实验教学文字及实物材料，资料室藏书万余册。沉积地质研究院积极承担国家和企业大型科研项目，近五年承担省部级以上科研项目100余项，年均科研经费超过4000万元；编撰、出版沉积学和地层古生物学系列教材、参考书15部，其中获国家级优秀教材奖1项，部优秀教材奖2项；科研成果获国家自然科学二等奖1项，国家科技进步二等奖2项、三等奖1项，省部级一等奖3项、二等奖14项，三等奖18项，有力支撑和保障“地球科学”（国际ESI学科分类）学科ESI被引次数进入世界1%、“地质学”进入世界一流学科建设行列。

在著名沉积地质学家刘宝珺院士、曾允孚教授、王成善院士等学术与技术带头人的带领下，沉积地质研究院坚持以科学研究为依托，学科建设为龙头，高层次人才培养为目标，水平立院、特色兴院。经过三十多年的建设与发展，在古地理重建、层序地层学与含油气盆地分析、储层沉积学、事件沉积学等领域形成了明显优势和特色，培养了一大批地质学高层次人才，活跃在教学、科研、国有大中型企业和政务管理等各条战线上。