1959年11月，为满足祖国生产建设和经济发展对矿产资源的需求，加大地质找矿工作力度，经甘肃省政府批准，甘肃省冶金工业局地质勘探队（三队前身）正式组建成立。建队之初的人员主要来自天水钢铁公司筹建处，并陆续从云南冶金地质公司调入一部分专业技术骨干。办公地设在天水县二十里铺公社赵家崖的天水钢铁公司筹建处（今为天水市麦积区花牛路43号）。

1962年8月，西北冶金地质勘探公司在西安成立，甘肃省冶金工业局地质勘探队划归该公司管理，并更名为西北冶金地质勘探公司第六地质勘探队。从1963年起，西北冶金地质勘探公司又相继将其下属的酒泉地质勘探公司、第七地质勘探队（宁夏）、支渭队及白银物探分队并入第六地质勘探队。

1963年4月，第六地质勘探队奉命进入白银参加白银铜矿会战，主要任务是为白银有色金属公司寻找、探明深部及外围矿产资源。1965年，为适应会战管理的需要，西北冶金地质勘探公司委托白银有色金属公司代管第六地质勘探队，直到1978年4月结束代管关系。进入白银开始的办公和生活基地建立在白银区东厂沟（小铁山矿附近），1968年10月搬迁至旧白银钢厂（今为白银有色金属公司铅锌冶炼厂），1973年12月搬迁至黄茂井（今为白银区黄茂井南路11号），同时在白银区冶金东村建立生活基地。

1971年8月，冶金工业部决定将西北冶金地质勘探公司所属地勘单位分别下放给陕西、甘肃、青海省管理，甘肃省重工业局地质勘探公司随即在兰州成立，第六地质勘探队划归该公司管理。1973年8月，经省重工业局批准，省重工业局地质勘探公司更名为甘肃省冶金地质勘探公司，同年9月，西北冶金地质勘探公司第六地质勘探队更名为甘肃省冶金地质勘探三队。

1983年12月，根据国家经济委员会《关于印发〈冶金地质队伍具体划分方案纪要〉的通知》（经重[1983]977号）精神，省冶金地质勘探公司划归中国有色金属工业总公司管理，并更名为中国有色金属工业总公司甘肃地质勘探公司。1984年5月，甘肃省冶金地质勘探三队更名为甘肃有色金属地质勘探三队。

1989年11月，中国有色金属工业总公司甘肃地质勘探公司更名为中国有色金属工业总公司甘肃有色金属地质勘查局。1990年2月，甘肃有色金属地质勘探三队更名为甘肃有色地质勘查局三队，并于2001年随同甘肃省有色金属地质勘查局进入属地化管理。1990年10月，单位办公地由黄茂井搬迁至冶金东村（今为白银区公园路198号）。2011年12月19日，甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院揭牌成立，“队”改“院”实现新时代地勘单位新变革。