Am 1. April 2005 wurde aus den bisherigen Fachbereichen Physik und Mathematik der Leibniz Universität Hannover (LUH) die Fakultät für Physik und Mathematik. Im Rahmen dieser Neugründung wurde das bisherige Institut für Atom- und Molekülphysik in Institut für Gravitationsphysik umbenannt. Seit 1. April 1993 ist Prof. Dr. Karsten Danzmann der Leiter des Instituts. In enger Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching erfolgte seit 1995 der Aufbau des laserinterferometrischen Gravitationswellenobservatoriums GEO600. Der Betrieb wurde Ende 2001 aufgenommen.
Am 1. Januar 2002 wurde in Hannover in Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover ein Teilinstitut des in Potsdam-Golm befindlichen Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) eingerichtet.
Prof. Dr. Karsten Danzmann ist Direktor der Abteilung „Laserinterferometrie und Gravitationswellenastronomie“. Seit 2007 ist Prof. Dr. Bruce Allen Direktor der Abteilung „Beobachtungsbasierte Relativität und Kosmologie“. Seit 2022 ist Prof. Dr. Guido Müller Direktor der Abteilung „Präzisionsinterferometrie und Fundamentale Wechselwirkungen“.
