В течение первого десятилетия институт распространял свою деятельность, в основном, на юго-восточную часть Рязано-Саратовского прогиба, западную и северную части бортовой зоны Прикаспийской впадины, а с 1971 году – в целом на Прикаспийскую впадину и ее обрамление. Научно-исследовательские работы, связанные со сбором и обработкой первичного, фактического материала, проводились, главным образом, в Саратовской и Астраханской областях, Калмыцкой АССР. Опытно-методические работы Саратовской, Волгоградской и Прикаспийской геофизических экспедиций института выполнялись в Саратовской, Уральской, Оренбургской, Волгоградской, Гурьевской и Астраханской областях, Калмыцкой АССР.
Облеченный правами головной научно-исследовательской организации по бортовой зоне Прикаспия, институт возглавил координацию планов научно-исследовательских, региональных геолого-геофизических и детальных поисково-разведочных работ многих организаций пяти министерств, обобщил полученные ими результаты за ряд лет, подготовил к изданию три сборника с материалами межведомственных совещаний, проведенных в Саратове, занимался составлением технико-экономических докладов и комплексных проектов, по обоснованию и апробации цифр прогнозных запасов нефти и газа.
Нижне-Волжский НИИГГ дал развернутое обоснование выделению бортовой зоны Прикаспийской впадины и связал с этой зоной высокие перспективы нефтегазоносности подсолевого палеозоя.
Важнейшая роль в определении перспектив развития и деятельности института в целом, принадлежала директорам предприятия, руководителям основных научных направлений и ведущим ученым. Самым первым институтским поколением ученых были Беспятов Б.И., Дорохов В.Я., Зингер А.С., Иванкин В.П., Козленко С.П., А.П. Колесник, Кондратьева М.Г., Кулаков Н.В., Машкович К.А., Найдис Л.М., Храмой А.И., Шванк О.А., Эздрин М.Б., Эйдман И.Е. и другие, чьи научный опыт и энергия в сочетании с высокой квалификацией на многие годы обеспечили успешное развитие института. У них эстафету приняли такие ученые как Абрамов В.А., Бабадаглы В.А., Былинкин Г.П., Воробьев В.Я., Горьков Ю.Д., Иванчук А.М., Кононов Ю.С., Куколенко О.В., Лацкова В.Е., Огаджанов В.А., Постнова Е.В., Саввин В.А., Скорнякова Е.Г., Смилевец Н.П., Тимофеев Г.И., Тикшаев В.В., Федоров Д.Л., Хабарова Т.Н., Шерман Г.Х., Югай Т.А., Янченко Н.Л., и целый ряд других известных специалистов. Одно поколение талантливых ученых сменялось другим и в настоящее время следует отметить таких специалистов, как Кухтинов Д.А., Меркулов О.И., Михеев С.И., Мусатов В.В., Навроцкий О.К., Орешкин И.В., Писаренко Ю.А., Староверов В.Н., Титаренко И.А., Яцкевич С.В. и многие-многие другие.