清華大學(xué)擁有輝煌悠久的地學(xué)學(xué)科歷史。早在1928年11月就正式成立地理學(xué)系，后更名為地學(xué)系，下設(shè)地理、地質(zhì)、氣象三個組。1946年抗戰(zhàn)勝利后，清華大學(xué)在北平復(fù)學(xué)，地學(xué)系恢復(fù)；1947年，原有的地學(xué)系氣象組獨(dú)立成氣象學(xué)系；1950年，地學(xué)系地質(zhì)組單獨(dú)分出，成立地質(zhì)系；1952年院系調(diào)整，清華大學(xué)地學(xué)系、氣象學(xué)系調(diào)出并入北京大學(xué)；地質(zhì)系則與北京大學(xué)、北洋大學(xué)和唐山鐵道學(xué)院的地質(zhì)系（組）及西北大學(xué)地質(zhì)系的一部分合并成立北京地質(zhì)學(xué)院。

到1952年為止，清華大學(xué)地學(xué)、地質(zhì)、氣象學(xué)系培養(yǎng)畢業(yè)生200多人，其中許多人成為著名學(xué)者。

作為建設(shè)世界一流大學(xué)的一項(xiàng)重要舉措，清華大學(xué)決定復(fù)建地學(xué)學(xué)科，并于2009年3月成立了地球系統(tǒng)科學(xué)研究中心（簡稱“地學(xué)中心”）和全球變化研究院，圍繞全球變化問題組織多學(xué)科交叉研究，并以此推動清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)建設(shè)與發(fā)展。2016年11月30日，鑒于地學(xué)學(xué)科已達(dá)到相應(yīng)辦學(xué)規(guī)模，清華大學(xué)決定在地學(xué)中心的基礎(chǔ)上成立國內(nèi)高校首個地球系統(tǒng)科學(xué)系。

多年來，清華大學(xué)地學(xué)學(xué)科在大氣、陸地和海洋等地球系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域以及與之相關(guān)的物理、化學(xué)、生物學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域探索新知，聚焦全球變化問題和地球系統(tǒng)科學(xué)前沿，組織開展地球系統(tǒng)觀測、地球系統(tǒng)過程、地球系統(tǒng)模式、地球系統(tǒng)管理等四個領(lǐng)域的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究。地球系統(tǒng)科學(xué)系師生綜合利用學(xué)校的多學(xué)科綜合優(yōu)勢，不斷取得豐碩的開創(chuàng)性研究成果，獲得了包括世界高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎“戈登·貝爾獎”在內(nèi)的多項(xiàng)獎勵，在Science、Nature、Lancet等國際知名刊物上發(fā)表多篇重要科研論文，國際影響力不斷提升，為推動地球系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展，為維護(hù)地球生態(tài)環(huán)境安全與人類可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

地球系統(tǒng)科學(xué)系建設(shè)發(fā)展宗旨是在與大氣、陸地和海洋動態(tài)過程相關(guān)的物理、化學(xué)、生物學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域探索新知，為維護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的安全與可持續(xù)性做出貢獻(xiàn)，在世界地球科學(xué)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系發(fā)展任務(wù)包括：
· 在地球系統(tǒng)及系統(tǒng)間相互作用過程、地球資源與環(huán)境等方面深化認(rèn)知，傳播新知。
· 提升對人類活動引發(fā)的區(qū)域和全球尺度自然環(huán)境變化的預(yù)測能力，以及響應(yīng)環(huán)境變化的能力。
· 在地球系統(tǒng)科學(xué)及可持續(xù)發(fā)展方面培養(yǎng)人才，教育大眾。
· 集成、綜合并應(yīng)用科學(xué)知識解決生態(tài)資源的可持續(xù)利用、自然災(zāi)害潛在威脅的辨識與防范、人類活動對環(huán)境造成的后果等社會問題。