Первые главы истории лаборатории генетики популяций связаны с именем Раисы Львовны Берг. В 1963 году по приглашению директора недавно (1957) созданного Института цитологии и генетики Д.К. Беляева она приезжает в новосибирский Академгородок.

Парадоксальным образом, несмотря на то, что два отечественных классика генетики дрозофилы – Н.П. Дубинин и Ю.Я. Керкис – с самого начала принимали участие в организации института, до приезда Р.Л. Берг исследованиями на дрозофиле в Новосибирске никто не занимался. Именно Р.Л. Берг основала в ИЦиГ первую «дрозофилиную» лабораторию – генетики популяций.

Вместе с Р.Л. Берг в лаборатории начинают работу молодые сотрудники М.Д. Голубовский, Л.Д. Колосова, Ю.Н. Иванов, Г.В. Викторова и И.Д. Ерохина. Ведутся работы по общей генетике и генетике популяций Drosophila melanogaster, что, собственно, отражено и в названии лаборатории. Организуются экспедиции за мухами из природных популяций практически во все регионы страны, являющиеся местами их естественного обитания – Украину, Молдавию, Кавказ, Среднюю Азию и Дальний Восток.

В 1965 г. в состав лаборатории генетики популяций входит группа молодых исследователей, возглавляемая Николаем Николаевичем Воронцовым и появляется новое направление – кариосистематика млекопитающих.

В 1969 году С.И. Раджабли с частью сотрудников выделилась в самостоятельную группу цитогенетики млекопитающих в составе лаборатории В.В. Хвостовой. После того, как в 1971 году Н.Н. Воронцов с большей частью своих сотрудников переехал во Владивосток, группа “Эволюционная кариосистематика” в институте перестала существовать.

В 1968 году после «письма трехсот» Р.Л. Берг покидает Новосибирск и возвращается в Ленинград. Руководство лабораторией переходит к Н.Н. Воронцову – до 1971 г., когда он был приглашен на должность директора Биолого-почвенного института во Владивостоке.

Зав. лабораторией с 1971 г. становится Зоя Софроньевна Никоро – ученица первого директора ИЦиГ Н.П. Дубинина, работавшая с ним с 1930-х годов. При организации ИЦиГ она была приглашена им наряду с многими яркими учеными своего поколения, пережившими разгром генетики. С 1963 по 1971 г. руководила лабораторией селекции животных, а с 1971 г., после отъезда Н.Н. Воронцова – лабораторией генетики популяций.

В 1973 г. в лаборатории появляется новая группа и новое направление. Из лаборатории эволюционной генетики животных, заведующим которой в то время был директор института Д.К. Беляев, вместе со своей группой “матбиологов” переходит в лабораторию генетики популяций с.н.с. В.А. Ратнер. Группа В.А. Ратнера занималась новым в то время направлением – анализом данных молекулярной биологии и генетики с позиций кибернетики – тем, что впоследствии стало современной биоинформатикой.

С 1978 г. руководство лабораторией генетики популяций от Зои Софроньевны переходит Вадиму Александровичу Ратнеру, а она остается в своей лаборатории на должности старшего научного сотрудника.

Таким образом, в этот период – с 1971 по 1986 годы – в лаборатории существует три группы: «дрозофилиная», возглавляемая М.Д. Голубовским – И.К. Захаров, Ю.Н. Иванов, И.Д. Ерохина, К.Б. Соколова и др., теории селекции – З.С. Никоро и ее ученик Э.Х. Гинзбург, и «матбиологи» – В.А. Ратнер, Р.Н. Чураев, С.Н. Родин, Д.П. Фурман, Н.А. Колчанов, В.В. Соловьев, А.А. Жарких, Л.В. Омельянчук, Н.Г. Матушкин и другие.

В 1986 г. лаборатория генетики популяций реорганизуется, и на основе группы матбиологов создается теоретический отдел во главе с В.А. Ратнером. Бывшая лаборатория генетики популяций становится группой генетики популяций под руководством М.Д. Голубовского. В ее состав входит и группа “Теория селекции”, возглавляемая с 1982 г. Э.Х. Гинзбургом.

В 1988 г. М.Д. Голубовский переводится в Ленинградский отдел Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова АН СССР. Группа теории селекции становится самостоятельным сектором «Методы генетического анализа» (руководитель - Э.Х. Гинзбург), и группу генетики популяций с этого времени возглавляет И.К. Захаров.

В 1990 году группа генетики популяций была реорганизована в сектор, а в 1994 году преобразована в лабораторию генетики популяций. Состав лаборатории на конец 1996 года: Захаров И.К., Юрченко Н.Н., Захаренко Л.П., Вайсман Н.Я., Волошина М.А., Иванников А.В., Назарова М.Д., Иванов Ю.Н., Коромыслов Ю.А., Ерохина И.Д., Гусельникова Н.С., Дяденко Е.И., Жолобова Я.В., Скибицкий Е.Э.

С начала 2000-х годов в лаборатории начинают работу аспиранты, а ныне научные сотрудники Л.В. Коваленко, С.В. Чересиз, И.И. Илинский, О.В. Ваулин, Я.Я. Синянский.

В октябре 2007 года в лабораторию генетики популяций вошла в полном составе лаборатория молекулярно-генетических систем (зав.лаб. Л.А. Васильева).

На 2009 год в лаборатории работают 18 научных сотрудников, 6 лаборантов и 2 аспиранта.