1934年，建于南京，国民资源委员会选矿研究室，是我国成立最早的从事选矿研究的科研机构。当时选矿科研人员6人，选矿设备27台件，实验室建筑面积900平方米。
1937年，选矿研究室内迁长沙、重庆等地，成立矿冶研究所。
1945年，抗战胜利后，研究所迁至北平。
1949年，解放后，更名为综合工业试验所。
1953年，综合工业试验所成为北京有色金属研究院下属的选矿研究室。
1971年，选矿研究室整建制搬至广东，成为广州有色金属研究院的主体研究室之一；同年开始建设广州有色金属研究院冶金室。
1996年，金银研究室全部人员、选冶药剂研究室部分人员并入选矿研究室，组建为广州有色金属研究院选矿工程研究所。
2005年，成立广州有色金属研究院稀有金属研究所。
2010年，广东省工业技术研究院成立，选矿工程研究所更名为广东省工业技术研究院资源综合利用研究所；稀有金属研究所更名为广东省工业技术研究院稀有金属研究所。
2015年6月28日，省委、省政府决定将原广东省工业技术研究院和原广东省科学院合并组建新的广东省科学院，下设独立法人研究所。2016年4月，以原广东省工业技术研究院资源综合利用研究所为基础，组建成立广东省资源综合利用研究所；以广东省工业技术研究院稀有金属研究所为基础，组建成立广东省稀有金属研究所。
2020年7月，根据《中共广东省委机构编制委员会办公室关于对省科学院所属单位统一更名有关事宜备案的函》文件精神，广东省资源综合利用研究所更名为广东省科学院资源综合利用研究所；广东省稀有金属研究所更名为广东省科学院稀有金属研究所。
2021年3月，根据《中共广东省委机构编制委员会办公室关于对省科学院部分科研机构整合重组备案的函》文件精神，广东省科学院资源综合利用研究所与广东省科学院稀有金属研究所整合重组，成立广东省科学院资源利用与稀土开发研究所。
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