MTA 14 Haziran 1935 yılında TBMM´de kabul edilen, 22 Haziran 1935 yılında Resmi Gazetede yayınlanan 2804 Sayılı kanunla kurulmuştur.

Türkiye Cumhuriyeti kurulduktan sonra, kalkınma çabaları içerisinde madencilik konusu da ele alınmış, yeraltı kaynaklarımızın devlet eliyle çıkarılması ve değerlendirilmesi amacıyla, 1933 yılında Ekonomi Bakanlığı´na bağlı "Petrol Arama ve İşletme" ile "Altın Arama ve İşletme İdaresi" adıyla iki bağımsız kurum kurulmuştur. 

Daha sonra madenlerimizin gerekli jeoloji ve madencilik yöntemleriyle sistemli olarak araştırılması ve işletilmesi amacıyla 22 Haziran 1935 tarihinde 2804 sayılı yasayla Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü kurulmuştur.

Enstitü, kuruluş kanununa göre; yurdumuzun maden ve taş ocakları kaynaklarını aramak, bulmak ve işletmeye uygun olup olmadığını tespit amacıyla gerekli etütleri, kimyasal ve teknolojik analizleri yapmak ve sektöre mühendis, yardımcı personel ve kalifiye işçi yetiştirmekle görevlendirilmiştir.

MTA Enstitüsü önce Ankara Adliye Sarayı karşısında bir apartman katında, herbiri birkaç personelden oluşan Muhasebe, Laboratuvar, Kömür, Petrol ve Diğer Metaller olmak üzere beş üniteli küçük bir kuruluş olarak göreve başlamış bir süre sonra da Akköprü Tesislerine taşınmıştır.

1939 yılına kadar Metal, Kömür ve Petrol grupları olarak çalışmalarını sürdürmüştür. Daha sonra bu grupların harita, çizim, fotoğraf ve atölye işlerini yapmak üzere, Yardımcı Teknik İşler Kısmı (YTİK) kurulmuştur. Bir süre sonra bu grup, bazı jeolog ve prospektörler bu kısımda görevlendirilerek, Saha Araştırma ve Mesaha (SAM) grubu haline getirilmiştir. Metal ve Kömür Grupları da Maden Arama Grubu (MAG) altında toplanarak arama ve etüt işlerini yapmıştır. 

1940 yılında Enstitü yeni bir gelişme ile Jeoloji Etütler ve Prospeksiyon (JEP) ile Tahlil ve Tecrübe Laboratuvarları (TTL) ihtisas şubelerini de bünyesine alarak genişlemiştir.

SAM Grubunda jeoloji ve prospeksiyon yerine sondajlı çalışmalar önem kazanmış, yarma çalışmalarında bu gruba verilerek Teknik Ameliyat Grubu kurulmuştur.Daha sonra 1951 de Maden Etüt Şubesi, 1954 te de Jeoloji Şubesi kurulmuştur.

MTA Enstitüsünün hızlı gelişimi karşısında Akköprü Tesisleri de ihtiyacı karşılayamamış, 1967 yılında bugünkü yeri olan Balgat Kampüsü´ne taşınmıştır. Maden Etüt Şubesi´nde bulunan servisler ise ayrı şubeler haline getirilmiştir (Jeofizik Şubesi, Radyoaktif Mineraller ve Kömür Şubesi, Endüstriyel Hammaddeler Şubesi). Aynı zamanda Jeoloji Şubesi bünyesinden Petrol ve Jeotermal Enerji Şubesi, TTL şubesinden ise Teknoloji Şubesi ayrılmıştır. 1969 yılında Plan ve Proje Şubesi, 1972 yılında Makina ve İkmal Şubesi kurulmuştur. Şubeler, 31 Mayıs 1976 tarihinde 7/11801 sayılı kararname ile Daire Başkanlıkları haline getirilmiştir. Aynı kararname ile Fizibilite Etütleri ünitesi Plan ve Koordinasyon Dairesinden ayrılarak Daire Başkanlığı haline getirilmiştir. Ayrıca arazi çalışmalarının daha verimli olmasını sağlamak amacıyla bugün sayıları 12´e ulaşan Bölge Müdürlükleri kurulmuştur. Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Genel Direktörlüğü´nün adı, 13.12.1983 tarih ve 186 sayılı KHK´nin geçici 5 inci maddesiyle ´´ Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü´´ olarak değiştirilmektedir.

MTA ülkenin her yerinde etüt yapmıştır. Bu çalışmalar sırasında birçok yeni maden yatakları bulunmuş, bilinen maden yataklarına yeni rezervler ilave edilerek yatakların gelişmesi sağlanmıştır. Bu çalışmalarıyla MTA Türkiye ekonomisine ve yerbilimlerine büyük katkılarda bulunmuştur.

1935-1950 yıllarında öncelikle ülkenin temel ihtiyacı olan petrol konusu ele alınmış Trakya, İskenderun, Adana ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde sondajlı etütler yapılmıştır. Raman ve Garzan bölgelerinde petrol bulunarak rezervleri tesbit edilmiştir. Daha sonra Batman´da günlük kapasitesi 6250 varil olan rafineri inşasını gerçekleştirmek üzere Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı´nın kurulması sağlanmıştır. Bu dönemde MTA´ lılar çalışmalarını çok zor koşullar altında yapmıştır. İlk yıllarda yolların yetersiz olması nedeniyle ulaşımda binek hayvanları kullanılmış, çadırlarda ve köy evlerinde kalınmıştır. Daha sonraki yıllarda, ülkenin her tarafında maden aramacılığına devam edilmiş, bugün kurulu bulunan birçok sanayi tesisinin temel girdisi olan hammadde kaynakları MTA´nın özverili çalışmaları sonucunda ortaya çıkarılmıştır. Dünya çapında rekabet gücüne erişmiş olan Demir-Çelik, Alüminyum, Ferro-Krom, Cam Seramik, Kağıt, Çimento vb. sanayilerimizin temel girdileri olan hammaddelerin tamamına yakınının aranmasında, bulunmasında ve etütlerinin yapılmasında MTA´nın katkısı olmuştur.

Maden aramacılığının yanısıra kuruluşundan başlayarak ülke jeolojisinin ortaya konulmasında önderlik etmiş; ikinci bir okul olarak, ilgili bölümlerden mezun olan yerbilimcilerin gelişmelerine yardımcı olmuştur.

-MTA madencilik çalışmaları yanında sosyal bir kurum olarak da Cumhuriyetimizin gelişmesinde önemli katkılarda bulunmuştur. Bilgi, kültür ve ülke imkanlarını bir bölgeden başka bir bölgeye taşıyarak toplumun kaynaşmasına öncülük etmiştir.
-Köylülerle olan ilişkilerde onlara, madenciliğin ülke kalkınmasında önemi anlatılmış ve maden sevgisi aşılanmıştır.
-Köylüler şantiyelerde çalıştırılmış, onlara geçicide olsa iş imkanı sağlanmıştır.
-Şantiye ihtiyacı için köylüden yapılan alışverişler nedeniyle köylü kendi ihtiyacından fazlasını üretmeye başlamıştır.
-Su çıkan arama sondajları iş bitiminde teçhiz edilerek birçok yörenin içme suyu ihtiyacı karşılanmıştır.
-Özellikle Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde okulların açılmasında katkı sağlanmış, yolları yapılmış, MTA mensupları mesai dışındaki zamanlarında bu okullarda eğitmen olarak görev yapmıştır. 
-Çalışmalar esnasında yılan-akrep sokmaları ve değişik sağlık sorunlarıyla karşılaşan yöre halkına revirlerde bakılmış ve ilaçları temin edilmiştir. 
-Bir bölgedeki çalışmalar tamamlandıktan sonra mevcut hizmet binaları eğitim ve sağlık kuruluşlarına hibe olarak devredilmiştir.
1935 yılında bir apartman katında 38 kişiyle kurulan MTA Genel Müdürlüğü bugün, kuruluş amacına yönelik hizmetleri yerine getirebilecek çok sayıda yetişmiş eleman ile büyük bir iş makinaları parkı ve laboratuvar imkanlarına sahip olarak ülkemize hizmete devam etmektedir.