1978年召开的全国科学大会,迎来了中国科学发展的又一个春天。在全国科学大会上,新疆生土所、新疆地理所(包括在地震大队时期从事地理学研究部分)有5项成果受到表彰。在随后召开的新疆科技大会上,又有17项成果受到表彰,这表明国家、自治区对新疆资源、环境研究工作的肯定。
1978年,伴随着中国科学院新疆分院的恢复,新疆生土所复归中国科学院领导,从属生物学部,1987年又划归新成立的资源环境局,进一步明确了研究所作为资源环境领域社会发展研究的公益型研究所性质。根据研究工作的发展,研究室建制进行过两次调整。一次是在1987年,将原来的植物室分建为植物资源、植物生理、植物生态三个研究室,将原来的土壤室分建为土壤改良和土壤地理两个研究室,加上动物、微生物、沙漠室,研究室数目达到8个,并直属遥感和同位素技术两个研究组。另一次是在1994年,由于植物学科研究工作的萎缩,重新将植物口三个研究室合并为植物室,将同位素组升格为室,将遥感组并入土壤地理室,改名为土地资源与遥感应用室,加上保留的动物、微生物、土壤改良、沙漠室,研究室数目为7个。1982年和1987年,又分别新建策勒沙漠研究站和阜康荒漠生态系统观测试验站,阜康站先后被纳入中国科学院生态网络重点站(1975)和中国科学院开放试验站(1997)。此外,根据科研项目布局,先后在新和、塔中、33团农场、库尔勒设置了相应试验基点。1995年,研究所在制订“九五”规划和2010年远景设想中,确定荒漠化及其防治、绿洲农业持续发展和生态优化建设、荒漠生态系统及其资源持续利用三个重点研究领域和荒漠环境学、绿洲生态学、干旱生物学三个重点学科方向,为研究所的建设和发展奠定了良好的基础。研究工作的发展,为研究人才的成长创造了良好条件。1997年,研究所职工总数达到265人,其中科技人员205人,包含高级科技人员82人(正高职18人)、中级科技人员79人。设有植物学、动物学、土壤学、环境地理学(后改环境科学)等4个硕士点,在学硕士生10人,并通过合培,培养博士8人。
1978年,经中国科学院批准,恢复重建新疆地理研究所。重建的新疆地理所以原新疆地质地理所中经济地理、自然地理和水文地质等学科的科技人员为骨干,吸收了一批大学毕业生,组成了一支科研队伍,归属中科院地学部,1987年划归新成立的资源环境局。重建后的新疆地理所设置水资源、地貌与第四纪地质、冰川积雪、经济地理、遥感应用与制图等5个研究室,下辖天山积雪雪崩观测试验站、阿克苏水平衡试验站(1982)。1983年,中国科学院地学部对新疆地理所进行评议,确定研究所的方向和任务是:以干旱区为对象,以新疆为重点,开展地理环境的结构、形成、演变规律和自然资源合理开发利用研究,为干旱区和新疆社会主义建设服务。研究室建制作了相应调整:将原来的冰川积雪室中积雪部分单独成立积雪研究室,冰川部分并入地貌与第四纪地质研究室。1991年,组建了阿克苏水平衡试验站。经多年实践,新疆地理所确定了干旱区水土资源的合理利用、区域开发整治与绿洲经济发展、资源环境变化与防灾减灾、干旱区地理信息系统的建立与应用等4个重点研究领域。至1997年,全所职工总数143人,其中科技人员123人,含高级科技人员39人(正高职4人)、中级科技人员60人。设有人文地理、自然地理两个硕士点,已培养硕士54人,在培硕士9人,合培、委培博士生11人,毕业博士2人。
1992年,经批准,新疆生土所、新疆地理所两所升格为副厅局级待遇;1995年再次升格为厅局级单位。
从1978年至1998年,改革开放的20年,给新疆生土所、新疆地理所的建设和发展带来了蓬勃生机,两所挂靠新疆植物学会、土壤肥料学会、地理学会、遥感专业委员会等4个省区级学会,主办了《干旱区研究》、《干旱区地理》汉、维文版4种学术季刊,成为新疆资源、环境领域、生物学、地理学、土壤学等学科研究的龙头和核心。