随着工业化的推进，现代产业体系逐步形成，社会对地质工作的需求呈现多样化，在仍然以满足矿业需求为主导的前提下，地质工作出现了为多种产业服务的格局。
工程地质几乎同矿产地质同时诞生。绘制世界上第一张工程地质图 ( 1813)的威廉·史密斯在谈到隧道建设时指出: “研究各种地层特征，使工程师能找到合适的材料，选择施工位置，避免滑坡和补救施工的不利地质条件。”但是，由于矿产资源对工业化的极端重要性，在现代地质工作发展的最初几十年中，工程地质远没有取得矿产地质那样重要的地位。19 世纪后期，欧洲和北美工业化建设规模迅速扩大，公路、铁路、港口、桥梁、隧道、水坝、机场和城市大型建筑对工程地质的需求随之急剧增加，工程地质的重要性迅速凸现出来。1881 年，英国出版了世界上第一部工程地质学教科书，奠定了 “工程地质学”的学科地位。1900 年，美国第一位工程地质学家查尔斯·伯尔基 ( Charles Berkey) 为修建胡佛水坝正式对一批地质学家开展工程地质培训。19 世纪下半叶到 20 世纪初，欧美等国基础设施和城市建设进入高峰，出现了对工程地质在人才、理论、技术、装备上的很大需求，英、美、加、德、澳等国相继出现一批工程地质学家，出版了一批工程地质、岩土力学教科书，研发了一批有效的掘进和钻探装备，积累了大量工程勘察案例，工程地质作为一门地质学分支学科和一项专门的地质工作在 20世纪初得以确立。
在西方国家工业化和城市化过程中，工业供水和城市供水成为发展中的一个重要问题。于是，在 19 世纪中叶，现代水文地质学应运而生。法国工程师亨利·达西 ( Henry Darcy) 在他 1856 年出版的第戎市供水报告中，提出了确定地下水渗透系数的达西公式，标志了现代水文地质学的诞生。1885 年，美国地质调查局提交了第一份水文地质报告。随着工业化和城市化对水资源需求的迅速增长，西方国家在 19 世纪末至 20 世纪初开始大规模地下水勘查，从而促进了水文地质填图、地下水动力学理论、地下水污染理论和水源地勘查方法的发展。到 20世纪 30 ～40 年代，水文地质学的学科体系和水文地质勘查的工程体系基本形成。
灾害地质学是另一个重要的地质学分支，它大致包括对地震、滑坡、泥石流等地质灾害地质成因和灾害规律的研究。这些地质灾害对生产建设和人民生命财产造成巨大危害。因此，研究、防治地质灾害成为有关国家地质调查机构的重要职责之一。以地震为例，1755 年葡萄牙里斯本大地震、1783 年意大利卡拉布里亚大地震、1906 美国年旧金山大地震、1923 年日本关东大地震等推动了地震地质学的研究及地震观测预报技术的发展。我国自邢台大地震，特别是唐山大地震之后，国家大大加强了地震地质工作的力量。目前，美国、日本、中国等地震多发国家的地震地质工作在理论、技术、实践上均处于先进水平。
海洋地质的兴起与大陆架石油和天然气资源开发、海域主权与国防安全、海岸带的经济发展与环境保护、国际海底矿产资源的勘查开发活动密切相关。战后西方各国经济迅速发展，进入石油时代，对油气的需求剧增，加之殖民地独立运动和两轮石油危机的冲击，使西方国家，特别是美、英等国更加重视开发本土的大陆架油气资源。出于维护海域主权和军事需要，在 20 世纪 70 年代以后，美、英、日、加、韩等国推动了大陆架地质和油气勘查的开展。以美国为例，美国地质调查局在里根总统于 1983 年签署 200 海里经济区声明后，即于 1984 年启动了一项称之为 “GLORAIA”的深水填图计划，对墨西哥湾、大西洋、太平洋三大近海海域进行系统调查。美国地质调查局设立了海岸带研究专项，对海岸带的地质、资源、环境、灾害开展专门研究。20 世纪 70 年代以后，由于担心陆地资源的枯竭，在国际海底以多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物矿床为主要目标的勘查活动兴起，形成了深海矿产资源勘查新领域。美、英、德、法、日、俄、印、韩和我国都是深海矿产勘查的先驱者。由于全球构造和全球变化研究的需要，大洋科学钻探成为海洋地质研究的一个新亮点，到 2007 年 10 月，国际大洋钻探计划 ( IODP) 已完成 314 个航次的海洋地质调查工作。随着科学技术的进步，人类对资源的巨大需求和对地球环境的巨大关注，海洋地质已成为最具发展前景的地质学分支之一。
20 世纪中后期，社会经济发展对地质工作的需求日益多样化，为适应城市、农业、环境、健康、军事、旅游、休闲等对地质工作的需求，相应的地质工作领域逐步得到拓展，地质工作多样化的格局基本形成。