Ономастичні дослідження розпочалися з кінця 50-х рр. ХХ ст. в Інституті мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР на базі відділу української мови (пізніше історії української мови), який очолював кандидат філол. наук К.К. Цілуйко.
1960-1971 рр. топонімічна група у відділі української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник – кандидат філол. наук К.К. Цілуйко).
1971-1976 рр. – група ономастики у відділі історії та діалектології української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник – кандидат філол. наук К.К. Цілуйко).
1977-1981 рр. – група ономастики у відділі історії та діалектології української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник – старший наук. співр., кандидат філол. наук О.С. Стрижак).
1981-1982 рр. – група ономастики у відділі історії та діалектології української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник – старший наук. співр., доктор філол. наук А.П. Непокупний).
1983-1985 рр. – група діалектології та ономастики у відділі теорії та історії української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник ономастичних досліджень – ст. наук. співр., кандидат філол. наук О.С. Стрижак).
1986-1991 рр. – група (з 1989 р. – сектор) діалектології та ономастики у відділі теорії та історії української мови Інституту мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (керівник – старший наук. співр., кандидат (з 1988 р. – доктор) філол. наук І.М. Желєзняк).
1991 р. сектор ономастики Інституту мовознавства АН УРСР ім. О.О. Потебні переведено до новоствореного Інституту української мови НАН України.
1993-1996 рр. – відділ ономастики Інституту української мови НАН України (керівник – доктор філол. наук І.М. Желєзняк).
1996-2001 рр. – група ономастики у відділі лексикології, термінології та ономастики Інституту української мови НАН України (керівник – доктор філол. наук І.М. Желєзняк).
2002-2005 рр. – відділ термінології та ономастики Інституту української мови НАН України (керівник – доктор філол. наук В.П. Шульгач).
Від 2006 р. – відділ ономастики Інституту української мови НАН України (керівник – доктор філол. наук В.П. Шульгач).
На момент створення Інституту української мови НАН України вже усталилися основні напрями дослідження українського ономастикону, розпочаті в Інституті мовознавства ім. О.О. Потебні.
50-і рр.: створення програм-питальників для збирання матеріалів з топоніміки; закладання основ ономастичної картотеки;
60-і рр.: розпочато збирання та вивчення топонімічних матеріалів України; проведення топонімічних експедицій; гідронімічне картографування; робота над упорядкуванням назв населених пунктів України та вулиць Києва; консультаційна робота; комплектування ономастичної картотеки (антропонімічної, топонімічної, етнонімічної);
70-і рр.: активізація гідронімічних студій; лексикографічний опис гідронімії України;
80-і рр.: монографічне вивчення гідронімікону України; розвиток ономастичної етимології; активізація студій з етноніміки;
90-і рр.: лексикографічний опис різних класів ономастичної лексики (гідронімії, мікротопонімії, антропонімії, етнонімії).
2000-і рр. – лексикографічний опис ойконімії України.
Першорядну роль у закладанні основ наукового вивчення ономастики в Інституті мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР і в Україні в цілому відіграв старший наук. співр., канд. філол. наук, К.К. Цілуйко (очолював ономастичні студії з кінця 50-х рр. до 1971 рр.).
У 1977-1981 та 1983-1985 рр. в Інституті мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР ономастичні дослідження очолював старший наук. співр., кандидат філол. наук О.С. Стрижак (керував чотирма науковими темами). О.С. Стрижак автор понад 130 публікацій, зокрема 5 монографій, дві з яких – «Етнонімія Птолемеєвої Сарматії» (К., 1991 р.) та «Етнонімія Геродотової Скіфії» (К., 1988 р.) 1992 р. уперше в історії української ономастики було нагороджено премією ім. І.Я. Франка.
Доктор філологічних наук, професор І.М. Желєзняк очолювала ономастичні дослідження спочатку в Інституті мовознавства ім. О.О. Потебні АН УРСР (1986-1991 рр.), а потім в Інституті української мови НАН України (1991-2001 рр.). Керувала п’ятьма науковими темами. Автор понад 150 публікацій.
5. Етимологічне вивчення власних назв (гідронімів, ойконімів, антропонімів, мікротопонімів), зокрема реконструкція праслов’янського ономастикону України, що передбачає висвітлення онімії архаїчних регіонів України, дослідження процесів заселення її теренів в історичній ретроспективі, з’ясування регіональної специфіки різних класів онімів. Пріоритетною методикою ономастичних досліджень стало поєднання двох методів – порівняльно-історичного та етимологічного. Оніми вивчають на широкому слов’янському тлі з реконструкцією базових архетипів.
6. Від 2002 р. у відділі започатковано щорічний збірник наукових праць «Студії з ономастики та етимології» (опубліковано 9 випусків (2002-2010 рр.); відп. ред. В.П. Шульгач / О.П. Карпенко / І.В. Єфименко), присвячений актуальним питанням слов’янської ономастики та етимології. Збірники вміщують також рецензії на вітчизняні та зарубіжні ономастичні й етимологічні праці.
7. «Словник гідронімів України» / Відп. ред. К.К. Цілуйко, укл.: І.М. Желєзняк, А.П. Корепанова, Л.Т. Масенко, А.П. Непокупний, О.С. Стрижак, К.К. Цілуйко, В.В. Німчук, Є.С. Отін (Київ, 1979) – найповніший реєстр водоймищ України. За обсягом опублікованого гідронімікону та характером обробки Словник не має аналогів у ономастичній лексикографії, це унікальне явище в історії слов’янської ономастики.
«Етимологічний словник літописних географічних назв Південної Русі» / Відп. ред. О.С. Стрижак, укл.: І.М. Желєзняк, А.П. Корепанова, Л.Т. Масенко, О.С. Стрижак та ін. (Київ, 1985 р.) став подією у вітчизняній ономастиці. У Словнику зібрано та проаналізовано топонімікон південної частини Київської Русі та контактних з нею територій, зафіксований давньоруськими літописами, а також синтезовано відомі вже версії його походження.
«Словник мікрогідронімів України» / Відп. ред. О.П. Карпенко, укл.: І.М. Желєзняк, О.С. Стрижак, О.П. Карпенко, В.П. Шульгач та ін. (Київ, 2004) уміщує найповніший лексикографічно впорядкований реєстр мікрогідронімів (лімнонімів, гелонімів) різних областей (Волинь, Житомирщина, запоріжжя, Київщина, кіровоградщина, Полтавщина, Черкащина) і є логічним продовженням «Словника гідронімів України».
8. Науковці відділу активно співпрацюють з ономастами близького та далекого зарубіжжя, зокрема, Росії, Білорусі, Болгарії, Сербії, Хорватії, Словенії, Польщі, Чехії, Словаччини, Литви; беруть участь у зарубіжних та міжнародних конференціях. Співробітники відділу оприлюднюють результати своїх досліджень в іноземних лінгвістичних виданнях. водночас зарубіжні дослідники – постійні автори «Студій з ономастики та етимології» та учасники ономастичних семінарів. Регулярні наукові зв’язки налагоджено з ученими профільних академічних інститутів Чехії, Сербії, Словенії, Литви.