ความเป็นมา
      จากประวัติศาสตร์อันยาวนานของกรมวิทยาศาสตร์บริการนับเนื่องจากปี พ.ศ.2434 หน่วยงานวิเคราะห์แร่  ซึ่งเป็นหน่วยงานเล็กๆ ในกรมราชโลหกิจและภูมิวิทยา กระทรวงเกษตราธิการ ได้ยกฐานะขึ้นเป็น กองแยกธาตุ ใน ปีพ.ศ. 2455 สังกัด กรมกษาปณ์สิทธิการ  กระทรวงพระคลังมหาสมบัติ  โดยได้รวบรวมงานวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดมารวมไว้ในกอง
      ต่อมาในปี พ.ศ. 2461 กระทรวงพระคลังมหาสมบัติ ได้รวมงานวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินการอยู่ในที่ต่าง ๆ มาไว้ในที่แห่งเดียวกัน โดยจัดตั้งศาลาแยกธาตุ อยู่ในสังกัดของกรมพาณิชย์และสถิติพยากรณ์ เมื่องานวิทยาศาสตร์ของประเทศไทยขยายขอบเขตและเจริญมากขึ้น ศาลาแยกธาตุ  ได้ปรับปรุงกิจการและได้รับการยกฐานะขึ้นเป็นกรมวิทยาศาสตร์ ในสังกัดของกระทรวงเศรษฐการ เมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ.2476 และในปี 2485 สังกัดกระทรวงอุตสาหกรรม
     ในช่วงเวลาดังกล่าวภาระหน้าที่ของกรมวิทยาศาสตร์เจริญก้าวหน้าและมีปริมาณงานเพิ่มมากขึ้น ทำให้เกิดหน่วยงานสำคัญที่แยกออกจากกรมวิทยาศาสตร์หลายหน่วยงาน เช่น องค์การเภสัชกรรม(2482) องค์การสารส้ม(2496) สถาบันวิจัยแห่งชาติ  หรือสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติในปัจจุบัน(2499) สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ(2505) สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย(2506) สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม(2522) สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ(2541)
       ต่อมาในช่วงแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่4  (พ.ศ.2520-2524)  รัฐบาลได้จัดตั้ง กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและการพลังงาน ขึ้นในปี พ.ศ.2522  (ซึ่งปัจจุบันเปลี่ยนชื่อเป็นกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) ทำให้กรมวิทยาศาสตร์เดิมเปลี่ยนชื่อเป็น กรมวิทยาศาสตร์บริการ แยกออกจากกระทรวงอุตสาหกรรมมาสังกัดอยู่ในกระทรวงที่ตั้งขึ้นใหม่นี้