1950年5月19日，成立中国科学院近代物理所，吴有训兼任所长，钱三强任副所长，所址在北京东皇城根甲42号。

1953年10月6日，中国科学院院务会议决定将近代物理所更名为中国科学院物理研究所。

1958年7月1日，更名为中国科学院原子能研究所，中国科学院物理研究所（中关村）为一部，在京郊房山坨里建立新的研究基地为二部。

1973年2月1日，根据原中华人民共和国第二机械工业部、中国科学院《关于高能物理研究和高能加速器预制研究的报告》，在原子能研究所一部的基础上成立“中国科学院高能物理研究所”。

1985年1月11日，中国科学院批准试行博士后研究制度。

1996年1月16日，中国科学院高能物理研究所成立宇宙线与高能天体物理开放实验室。

2001年4月6日，中国科学院高能物理研究所进入知识创新工程二期试点。

2015年3月，中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室成立。

2022年4月，中国科学院高能物理研究所获批成立“国家原子能机构核技术（核探测与核成像）研发中心”。