利用雷達原理探地，早在1910年就已經提出。當時德國的G.Leimbach和H.Lowy曾以專利形式闡明這壹問題。1926年，Hülsenbeck首先使用脈沖技術確定埋藏體位置，並指出，由於波源方向性的實現，而使該技術優於地震方法。但是，由於地下介質具有比空氣強得多的電磁波衰減特性，加之地下介質情況的多樣性，波在地中的傳播特性比空氣中要復雜得多。因此，在以後的60年中，脈沖技術作為壹種探測方法，多用於波吸收很弱的冰、鹽等介質中。如B.O.Steenson（1951年）、S.Evans（1963年）用雷達測量冰川和極地冰層的厚度，Harrison1970年在南極冰面上取得了穿透800～2200m的資料，L.T.Procello用雷達研究月球表面結構，R.R.Unterberger探測冰川和冰山的厚度等。隨著儀器信噪比的大大提高和數據處理技術的應用，20世紀70年代以後，探地雷達的實際應用範圍迅速擴大，其中有：石灰巖地區采石場的探測；淡水和沙漠地區的探測；工程地質探測；煤礦井探測；泥炭調查；放射性廢棄物處理調查以及地面和鉆孔雷達用於地質構造填圖，水文地質調查，地基和道路下空洞及裂縫調查，埋設物探測，水壩、隧道、堤岸、古墓遺跡探查等。
隨著微電子工藝的迅速發展，現在的探地雷達設備正在由龐大、笨重結構改進為現場適用的輕便結構。
我國探地雷達儀器的研制始於20世紀70年代初期，地礦部物探所、煤炭部煤科院，以及壹些高校和其他研究部門均做過探地雷達設備的研制和野外試驗工作。當時使用的是同點天線，以高頻示波器顯示回波，直接讀取反射初至或照相記錄波形。由於種種原因，這壹研究未能正式用於實際。目前，國家地震局、水電勘測設計部門、煤炭部門、鐵道部門、黃河水利委員會有關部門，以及壹些工程勘測單位和壹些高校相繼引進了國外的儀器，探地雷達的應用和理論研究工作都得到了很大發展。
中國地質大學（武漢）於1990年利用教委系統世界銀行貸款從加拿大引進探地雷達設備後，在國家自然科學基金資助下，開展了壹系列的理論和雷達數據正反演研究，以及工程現場的試驗和勘測工作。
由於探地雷達的下列技術特性便為其應用領域的迅速擴展鋪平了道路：①探地雷達是壹種非破壞性的地球物理探測技術，可以安全地用於城市和正在建設中的工程現場。對於輕便類的雷達設備，工作場地條件可任意，適應性和抗磁幹擾強，可在城市中各種噪聲環境下工作，環境幹擾影響小。②具有工程地質勘測方面較滿意的探測深度和分辨率，壹些設備還能現場提供帶有二維坐標的實時剖面記錄和圖件顯示，圖像清晰直觀。③輕便類儀器系全數字化現場原始數據采集記錄，以通用便攜微機全部控制數字采集、記尋、存儲、處理、顯示和成圖。全電池供電、電耗低。輕便型儀器可自動控制操作，現場僅需1～2人即可工作，工作效率高。當然，由於使用了較高的工作頻率，電磁波能量在地下的衰減較劇，因而在高導厚覆蓋條件下，探測深度受到限制。與其他物探方法壹樣，探地雷達圖像的正確判讀和解釋，始終是探地雷達工作者的壹項較重要和復雜的工作。