Служба Г. ш. возникла в 16—17 вв., когда в армиях были учреждены должности
В России с начала 18 в. существовали чины Г. ш. и чины квартирмейстерские. До середины 18 в. назв. «Г. ш.» имело собирательное значение: под чинами Г. ш. понимались все офицеры и генералы, находящиеся на службе в штабах, а квартирмейстерские чины входили в квартирмейстерскую часть и исполняли службу Г. ш. В 1701 вводится должность генерал-квартирмейстера, на которую был назначен князь А. Ф. Шаховской; штатами 1711 установлена определённая численность квартирмейстерской части. В 1763 квартирмейстерская часть переименована в Г. ш., подчинённый вице-президенту военной коллегии. В 1796 Г. ш. упраздняется и вместо него учреждается свита его величества по квартирмейстерской части, подчинявшаяся непосредственно царю. В 1810 управляющим квартирмейстерской частью назначается генерал-адъютант П. М. Волконский, который значительно упорядочил и расширил функции службы Г. ш. и организовал центральное управление свиты (канцелярию управляющего квартирмейстерской частью), ставшее в дальнейшем отдельным ведомством. В 1815 был учрежден Главный штаб, подчинявшийся царю. Квартирмейстерская часть вошла состав Главного штаба под названием Управления генерал-квартирмейстерства. В 1821 свита его величества по квартирмейстерской части переименована в Г. ш. В 1832 создана Военная академия для подготовки офицеров Г. ш. (её предшественником было училище колонновожатых, существовавшее в 1815—26). В 1832 Главный штаб упразднён, а управление Г. ш. под названием Департамента Г. ш. вошло в состав военного министерства. Его роль сузилась, он ведал лишь топографическими съёмками и военной статистикой. Основателем подлинного Г. ш., отвечавшего усложнившимся задачам военного управления, явился военный инженер Д. А. Милютин (1861—81). В 1863 создаётся Главное управление Г. ш., вошедшее в состав восстановленного в 1865 Главного штаба. Дальнейшее развитие Г. ш. получил при начальнике Главного штаба генерале Н. Н. Обручеве (1881—97). В 1905 Главное управление Г. ш. стало самостоятельным органом, начальник которого был непосредственно подчинён императору, а с 1908 — военному министру. В1906 образован Морской Г. ш. Накануне 1-й мировой войны 1914—18 Г. ш. состоял из 5 отделов (генерал-квартирмейстера, по устройству и службе войск, мобилизационного, военных сообщений военно-топографического) и 2 комиссий (крепостной и комитета Г. ш.).