我單位始建於1959年11月1日，最初在陝西省延安市正式掛牌成立，當時名為“地質部西北石油物探大隊”，職工總數459人，建製11個分隊。工作方法為地震、電法、重力；主要任務是鄂爾多斯盆地石油普查。1962年5月，改名為地質部第三物探大隊。1965年3月，為適應工作需要，經地質部及陝西省人民政府辦公廳批準，大隊部由延安遷至高陵縣通遠坊鎮。1966年4月開始，工作任務由石油物探轉為金屬物化探。工區隨之由陝西、甘肅、寧夏伸至新疆、青海、河南、湖北、安徽等地。工作方法以磁法、重力、電法化探、測井、鑽探、地質等為主。自1970年代後期，開始在全國重點成礦區帶上開展綜合物化探調查工作，並承擔相應的試驗、研究任務。隊伍歸屬幾經變動，幾次更名，曾使用過“陝西省地質局第二物探隊”、“國家地質總局第二綜合物探大隊”；1982年12月，定名為“地質礦產部第二綜合物探大隊”；1999年7月，地勘單位實行屬地化管理後，歸屬陝西省人民政府，更名為現在的“陝西省地質礦產勘查開發局第二綜合物探大隊”。1983年6月，地礦部將“地質礦產部區域重力調查方法技術中心”建在本隊，承擔區域重力調查方法技術的研究、總結、交流、技術指導、谘詢服務等工作。1986年5月，地礦部將“地質礦產部深部地球物理調查指揮部”設在本隊。1986年12月，經地礦部及陝西省西安市人民政府批準，大隊部機關及所屬部分機構由陝西省高陵縣搬遷進入西安市。1988年1月，經地礦部批準的“地質礦產部西安物化探工程勘察院”在本隊成立。1998年，應市場需要，隊出資組建了西安中勘工程有限公司（在西安市工商局注冊），實行一套人馬，兩塊牌子的運作模式。2003年7月1日起，作為陝西省地礦局事企分離改革試點單位，大隊全麵推行內部事、企職能分離改革的運作方式。2015年1月8日更名為陝西地礦第二綜合物探大隊，成為企業單位。2017年12月13日，完成公司製改製，更名為陝西地礦第二綜合物探大隊有限公司。