Bajkal k sebe odjakživa pútal pozornosť. Prvé vedomosti o jazere boli získané v polovici 17. storočia (Kurbat Ivanov, Vasilij Kolesnikov, Ivan Pochabov a iní). V 2. polovici 17. storočia bolo jazero prvýkrát geograficky popísané a boli podniknuté prvé pokusy o vytvorenie mapy (Nikolaj Spafarij, Fiodor Golovon, Ides Izbrandt, Semion Remezov a iní). V rokoch 1771 až 1772 vykonali účastníci expedície Ruskej akadémie vied I. Georgi a Alexandr Puškariov vymerania jazera a v roku 1773 zostavili mapu.

Veľkú úlohu pre výskum jazera zohralo založenie Východosibírskeho oddelenia ruského geografického ústavu (1851), ktoré stálo na čele výskumu Sibíri a Pribajkalska. Známe sú práce V. Dybovského, V. Godlevského, I. Čerského a ostatných. V rokoch 1896 až 1902 zostavila Hydrografická expedícia pod vedením F. Driženka atlas a lodnú mapu.

V roku 1916 bola zostavená stála komisia pre výskum Bajkalu pri akadémii vied (NV Nasonov, V. Č Dorogostajskij, II Mesjacev, GJ Vereščagin). Systematický celkový prieskum bol začatý v roku 1925 stacionárom bajkalského oddelenia Akadémie vied ZSSR, ktoré bolo v roku 1928 reorganizované na limnologickú stanici v Listvjanke. Tá sa v roku 1961 zmenila na Limnologický ústav Sibírskeho oddelenia Akadémie vied ZSSR. V januári 1969 rada ministrov ZSSR prijala špeciálne uznesenie o ochrane a racionálnom využívaní prírodného bohatstva povodia Bajkalu.