1954年，中国科学院地球物理研究所在银川建立地震台，工作人员杨玉玺等人。开创了宁夏的地震工作。
1960年初，宁夏回族自治区科学技术委员会设立地震组。张贵义负责（1960 年-1961年），工作人员14人 ，技术负责人关佐蜀，主要技术干部初鸿科、唐铭麟。
1962年，成立中国科学院西北分院兰州地球物理研究所地震研究室宁夏分室，业务上归兰州地球物理研究所领导，由宁夏科委代管。王业昌任宁夏分室主任（1962年-1966年）。
1964年-1965年，宁夏地震分室相继在固原、中卫、灵武、石嘴山、陶乐、银川等地建立了6个地震台。
1966年，宁夏地震分室撤消，归兰州地球物理研究所，在宁夏设银川地震台站管理组。先后有王评智和刘琨负责，仪器维修人员周汉瑜、分析人员刘成吉。
1970年初，兰州地球物理研究所指派吴建明赴银川筹建宁夏地震前兆队，工作人员50人。
1971年5月，宁夏回族自治区地震队革命委员会筹备小组成立，和自治区地震工作领导小组办公室合署办公，两块牌子一个机构，接受中央地震工作领导小组和自治区科技卫生局的双重领导。截至1973年底，有工作人员120人。
1974年12月，正式成立宁夏回族自治区地震队革命委员会，由自治区科学技术委员会代管，业务属国家地震队领导，内设办公室、政工科、业务科、预报室、仪器室。截至1977年，有工作人员178人。
1978年7月13日，自治区党委常委研究决定：撤消原自治区地震办公室和科委地震队的建制，成立宁夏回族自治区地震局，为二级局 ，隶属自治区科委领导，其中行政编制20人，事业编制210人。
1979年8月， 成立宁夏回族自治区地震局；1980年9月，成立宁夏回族自治区地震研究所，两块牌子一个机构。1980年12月，宁夏地震局内设机构调整为：秘书科、人事科、总务科、业务科、、器材科、预报研究室、前兆研究室、基础研究室、仪器维修研制室。有工作员175人。1984年1月，根据《国务院办公厅转发国家地震局关于省、市、自治区地震局和自治区 地震工作机构和管理体制调整改革的报告的通知》（国办法[1983]63号）的规定，宁夏地震局由国家地震局和自治区人民政府实行双重领导，以国家地震局为主，既国家地震局的下属单位，又是自治区人民政府的工作机构。
内设机构为：办公室、计划财务处、检测处、后勤处、分析预报室、基础探测研究室、仪器维修研究室。1985年成立人事教育处。
1988年4月，自治区人民政府决定：自治区地震局为自治区人民政府直属机构，不再由自治区科委代管（宁震办发[1988]48号文）。
1991年3月，宁夏地震局内设机构调整为：办公室、人事教育处、计划财务处、科技监测处、地方地震工作处、科技开发部、审计监察室、震情分析预报室、震害防御室、技术室、情报资料室、财务科、通讯站、劳动服务公司。
1992年12月，宁夏地震局内设机构调整为：办公室、人事教育处、计划财务处、科技监测处、震害防御处、地方地震工作处（合署办公，含中国减灾报宁夏记者站），开发办公室、 审计监察室、监测预报中心、科技开发中心、机关服务中心、信息资料室。
1995年6月，国家地震局根据《中央机构编制委员会关于印发省、自治区、直辖市地震机构改革方案的通知》（中编发[1995]1号）要求，经中央机构编制委员会办公室同意，印发《宁夏回族自治区地震局职能配置、完成全国性和自治区辖区内的防震减灾工作任务；同时在自治区人民政府的直接领导下，行使政府赋予的防震减灾工作的行政职能，为保障自治区经济发展和社会稳定服务。
1997年9月，自治区地震局升格为正厅局级单位。
