中国是地球观测组织创始国之一，自2005年地球观测组织成立起一直与欧盟、美国和南非共同担任联合主席国。现任中国联合主席为科学技术部副部长张广军。
地球观测组织第一次部长级峰会暨地球观测组织第四届全会于2007年11月在南非开普敦召开，时任科学技术部部长万钢率中国代表团参加了会议，并首次向非洲共享了相关卫星数据。2010年11月，地球观测组织第二次部长级峰会及第七届全会在北京召开，时任国务委员刘延东发来贺信，会议发布了《北京宣言》，成为全球综合地球观测系统未来发展的重要指导性文件。2011年10月，国务院批准由科技部会同相关部门，成立中国参加地球观测组织工作部际协调小组，制定中国参与地球观测组织的战略规划，统筹协调各部门地球观测系统的工作，推动中国综合地球观测系统的建设。2019年4月，科学技术部与地球观测组织秘书处签订了合作谅解备忘录，进一步拓展双方合作空间。2020年，中国担任了地球观测组织轮值主席国，全面领导和组织了当年各项工作。2021年，中国GEO全球灾害数据应急响应机制正式确立为长效机制，在GEO框架下，面向国际开展遥感卫星数据灾害救援工作，已为汤加火山喷发、巴西洪涝等国际重大灾害提供卫星数据和制图分析服务。2022年9月8日至9日，首届中国GEO大会在北京成功召开。GEO中国联合主席、科学技术部副部长张广军出席会议并作重要讲话。
