油气地质与地球物理实验教学示范中心由基础地质实验室、地震实验室、非地震（测井、重磁电）实验室、石油地质实验室、地质工程实验室和油气成藏重点实验室组成。实验中心的使命是通过基础地质、重磁电震、油气地化等实验学习，使学生掌握基本的地质、地球物理和地球化学测试与分析的基本技能，从而为学生在油气地质和地质工程领域的发展奠定良好的基础。截止目前，本实验中心拥有实验室面积约4445m2, 专职实验技术人员74名，仪器设备475台套，设备总值2402.4万元；为全院地质学、地质学创新班、资源勘查工程、地质工程和勘查技术与工程等5个专业开设实验100余个，每年合计约3.8万人时数。
本实验中心最早可追溯至1985年西安石油学院油气田开发系地质教研室成立的基础地质实验室。
1996年，基础地质实验室改隶于石油天然气地质研究所；
2003年，其又划入资源工程系管理，同年资源工程系设立石油地质、地震、非地震实验室和油气成藏重点实验室，实验中心所属实验室格局基本形成；
2006年，实验中心各实验室归属油气资源学院管理，同期各实验室增加了大量设备、地质标本，实验室面积也得到明显增加；
2012年，油气资源学院更名为英国立博ladbrokes，同期设立地质工程实验室，至此实验中心所属实验室框架完全形成；
2014年，除油气成藏重点实验室在校本部建设外，其它实验室全部搬迁至户县校区。
地质与地球物理实验中心实验文件完备，各相关实验均有独立的实验教材(讲义)、独立的实验教学大纲。实践课教学大纲与理论教学大纲统一制订、实践教学内容与理论课内容融会贯通、实践教学授课时间与理论课授课时间协调安排。实践教学基本文件规范、管理制度完善，实验中心制订了教学文档管理制度、质量标准及质量监控体系。经过多年的发展，截止目前，实验示范教学中心已形成由“四层次、四类型”的实验实践教学体系，其中：
（1）四层次实验，包括：
基础地质实验：岩矿镜下鉴定、手标本鉴定及地质图件分析等实验。该类实验注重学生基本理论、基本知识、基本技能、基本思维和基本能力的训练，培养学生扎实的功底和创新的兴趣。
地球物理方法实验：测井岩性、物性、电性等分析与识别实验；地震资料沉积与构造解释实验；重磁电：盆地构造格局分析与岩体识别实验。
专业实验：包括储层物性测试、有机质成熟度、油源对比等油气勘探与开发实验。该类实验着重理论与实践的结合，学科领域的新理论、新技术在教学实验中的体现和应用，重点培养学生发现问题、解决实际问题的能力，进一步培养学生的创新意识。
特色创新实验:油气成藏过程分析等综合性实验。该类实验主要培养学生的工程实践能力和科技创新能力，学生以平台为依托，培养自主学习兴趣，开拓个人潜能，参与科研开发活动，参与科技行动计划等活动。
（2）四类平台，包括：
实验教学平台：建立了基础地质、地震、重磁电、测井、石油地质、地质工程和油气成藏等实验室，培养地质、地球物理复合型人才。
实习教学平台：西安周边地质认识实习、米仓山地质认识实习、安徽巢湖填图（地质综合）实习、汤峪地球物理综合实习等野外实践教学基地，培养学生从事野外地质与地球物理工作的能力。
工程训练平台：以地质工程实验室为基地，通过主要专业基础课的课程设计、毕业设计、科研创新训练计划实训等训练，通过综合与设计实践活动，培养学生工程应用能力和独立分析处理问题的能力。
创新实验平台：以学校、和国家级大学生创新实验为依托，以油气成藏重点实验室为创新实验平台，积极鼓励大学生自主或在老师指导下，开展创新性研究。