Pada awalnya PTBGN merupakan suatu proyek di bawah Lembaga Tenaga Atom berdasarkan Kepres No. 225 Tahun 1963 dengan nama proyek adalah Proyek Bahan-bahan Tenaga Atom yang berkantor di Pasar Jumat. Kemudian pada tanggal 20 April 1964 keluar SK Dirjen LTA no. UP. 10/5/12 tentang pengangkatan Ir. Corputy menjadi Kepala Proyek Survey Geologi/Eksplorasi pada Bahan-bahan Tenaga Atom, Lembaga Tenaga Atom mulai 1 Mei 1963. Pada tahun 1968 keluar Kepres RI No. 299 tahun 1968 tentang unsur-unsur pelaksana BATAN yang salah satunya adalah Direktorat Survey Geologi (DSG). Untuk kelancaran tugas BATAN dipandang perlu menyempurnakan organisasi DSG sesuai dengan perkembangannya, maka surat keputusan DIRJEN BATAN No. 27/DD/VII/1969 tanggal 12 Juli 1969 ditetapkan struktur organisasi serta tugas kewajiban para pejabat DSG.
DSG telah beberapa kali mengalami perubahan nama sesuai dengan perkembangan dan tuntutan kebutuhan perkembangan bahan galian nuklir. Perubahan nama DSG antara lain: Pusat Eksplorasi Pengolahan Bahan Nuklir (PEPBN) tahun 1980, Pusat Pengembangan Bahan Galian Nuklir (PPBGN) tahun 1986, Pusat Pengembangan Bahan Galian dan Geologi Nuklir (P2BGGN) tahun 2003, Pusat Pengembangan Geologi Nuklir (PPGN) tahun 2005, dan tahun 2013 hingga saat ini menjadi Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir (PTBGN). Berdasarkan uraian tentang berbagai Keputusan Presiden Republik Indonesia dan Keputusan Direktur Jenderal BATAN No. 27/DD/VII/1969 tanggal 12 Juli 1969 disepakati sebagai HARI KELAHIRAN DIREKTORAT SURVEY GEOLOGI (DSG), sehingga TANGGAL 12 JULI MERUPAKAN HARI ULANG TAHUN PTBGN.