旧地震予知観測地域センターは，地震予知研究計画の一環として，昭和５１年（１９７６）４月，北海道大学理学部の研究及び教育のための附属施設として設置された．
  昭和４０年（１９６５）から発足した地震予知研究計画によって，北海道大学理学部には，
・浦河地震観測所（昭和４１年度；１９６６ Urakawa Seismological Observatory KMU）
・えりも地殻変動観測所（昭和４５年度；１９７０ Erimo Geophysical Observatory ERM）
・札幌地震観測所（昭和４７年度；１９７２ Sapporo Seismological Observatory HSS）
が設置された． この間北海道周辺では，１９６８年５月１６日十勝沖地震（M7.9）をはじめ，１９７３年６月１７日根室半島沖地震(M7.4)等の地震が発生し，被害を出した． これらの地震に関して、上記観測所では，貴重な観測資料を得ることが出来たと共に，いくつかの前兆現象を観測している．
  これらの観測所は都市雑音を避けるために僻地にあり，観測条件には恵まれているが，所員の努力にもかかわらず，得られた資料を迅速に処理し解析するためには多くの難点があった．
昭和４９年より始まった第３次地震予知研究５カ年計画では，上記難点を克服し，さらに地震予知研究が推進されるよう計画された．昭和５０年度に，地震及び地殻変動連続観測をテレメータにより集中観測する方式が導入された．これにより，３点の地震観測点を９点に増強された．そして，翌年，地震予知観測地域センター（昭和５１年度；１９７６ Reseach Center for Eartquake Prediction RCEP）が設立され，集中観測されたデータは，センターのデータ処理システムで迅速に処理され，各観測所ごとに分散していた研究者，技術者もセンターに集中し，観測条件，研究条件は飛躍的に改善された．
  その後，第４次地震予知研究５カ年計画に基づき，昭和５７年度(1982)より３カ年に渡り，地殻活動総合観測線として，地殻変動観測点を８ヶ所増設した．その結果，１９８５年には，北海道内の高感度地震観測点が２１点になり，道北を除いて北海道内のM1.5以上の地震活動を漏れなく検知できるようになった．
  この間，１９８２年３月２１日浦河沖地震（M7.1），１９８３年５月２６日日本海中部地震(M7.7)が発生した．惜しむらくは，これらの地震が地殻活動総合観測線の設置前に発生したことである． 日本海中部地震は，改めて日本海東縁部の地震活動が注目され，奥尻島，石狩湾周辺に地震観測点を増設した． これ以後，約１０年間の地震活動の静穏期が続いた．
１９９３年釧路沖地震から，非常に活発な地震活動が始まり，１９９５年以降，観測網の再構築が進められ，１９９６年５月現在，３７地震観測点，１９地殻変動観測点が稼働している．
  北海道大学地震火山研究観測センターは1998年4月に発足したもので、前身は北海道大学理学部に設置されていた浦河地震観測所、えりも地殻変動観測所、有珠火山観測所、札幌地震観測所、地震予知観測地域センター、海底地震観測施設（設立年度順）の諸施設である。これらが1998年4月に統合され、新しい分野が加わって、地震火山研究観測センターとして新たに発足したものである。その際に大学院化され、北海道大学大学院理学研究科附属施設になった。