1982年4月，成立中国科学院上海实验动物中心。

1999年，中国科学院上海生命科学研究院和上海交通大学医学院联合共建健康科学研究所。

2002年6月，中国科学院上海生命科学信息中心组建，由创建于1953年的原中国科学院上海文献情报中心和中国科学院上海生命科学创新基地的信息服务支撑单元整合建立。

2003年12月，营养科学研究所正式揭牌成立，由时任全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥与时任上海市市长韩正共同揭牌。

2005年10月，中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所举行成立典礼，时任中科院院长路甬祥与马普学会主席peter gruss为研究所揭牌，时任上海市市长韩正出席典礼。

2012年4月，中科院-二军大转化医学研究院成立大会在第二军医大学举行。时任解放军总后勤部副部长秦银河中将与中国科学院副院长张亚平为研究院揭牌，时任中科院上海生命科学研究院副院长李林与时任第二军医大学副校长李捷玮代表双方签署了合作协议。

2016年底，健康科学研究所、营养科学研究所、中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所、中科院-二军大转化医学研究院、中科院上海生命科学信息中心、中科院上海实验动物中心等“三所一院两中心”整合组建设立中国科学院上海营养与健康研究所。

2018年底，经中科院正式发文批准，营养与健康所顺利进入“率先行动计划”特色研究所筹建序列。

2025年3月，由深圳先进技术研究院和中国科学院上海营养与健康研究所的科研人员利用人工合成的细菌开展肿瘤治疗研究，揭示了这种合成细菌能够抑制肿瘤生长的关键原理，为进一步“改造”细菌、治疗恶性实体瘤提供了新方法。研究成果在线发表于国际学术期刊《细胞》。