科学史所定位于研究科学技术的历史、本质和发展规律，认知科学技术与社会、政治、经济、文化等的复杂关系，探索科技史研究的新方向与新方法；研究和传播科学思想，认识科技发展大势，为国家科学思想库与科技智库建设、文化建设和综合人才培养做出独特贡献。
作为国家队，六十多年来科学史所充分发挥建制化和体系化优势，多次组织国内外同行实施100人以上的重大研究项目，主持编撰出版《中国科学技术史》（26卷）、《中国传统工艺全集》（20卷20分册）、《中国近现代科学技术史研究丛书》（35种47册）、《科技革命与国家现代化研究丛书》（7卷）、《中国古代工程技术史大系》、《中国科学技术典籍通汇》（10卷50分册）、《中国天文学史大系》、《中国物理学史大系》、《中国近现代科学技术史》与《中国近现代技术史简史》等重大成果，开展《夏商周断代工程》的天文断代研究、关于重要发明的起源和传播研究等项目，参与制作《龙腾》大型系列片，获得多项国家和中科院自然科学奖、部委科技成果奖以及中国图书奖，引领国内科技史学科发展方向，并在各时期服务国家需求方面做出了重要贡献。
目前科学史所设有中国古代科技史研究室、中国近现代科技史研究室、世界科技史研究室、科技史综合研究室四个研究室，以及文化遗产科技认知研究中心、中外科技发展比较研究中心、科技与社会研究中心、科学传播研究中心。现有编制规模为97人，拥有国际科技史研究院院士2人、通讯院士2人。主办《自然科学史研究》、《中国科学技术史（英文）》、《中国科技史杂志》和《科学文化评论》四个刊物。拥有李俨图书馆和中国科技史综合实验室。
李俨图书馆是现阶段国内收藏最丰富的科学史专业图书馆，也是国际上收藏中国科技史文献最丰富的专业图书馆。现有藏书17万余册，其中平精装中文书10万余册、西文书3万余册、日韩文书5千余册、俄文书6千余册，中文期刊1200余种、西文期刊700余种、日文期刊70余种、俄文期刊120种，特藏线装书籍3800余种约25000册。入藏的大型中文丛书有《四库全书》系列、《丛书集成》系列、《古今图书集成》、《清代诗文集汇编》、《清代诗文集珍本丛刊》、《明别集丛刊》、《民国史料丛刊》、《民国文献资料丛编》等。近年来，还十分重视电子资源和数据库建设，陆续开通使用了若干种中文大型数字化文献库和外文数据库。
科学史所注重与国外科技史机构、学术组织和学者建立广泛的联系，同美国、英国、德国、法国、俄罗斯、荷兰、比利时、意大利、葡萄牙、澳大利亚、日本、韩国、希腊、新加坡、中国台湾等国家和地区的科研机构、高校以及专家学者开展了广泛而深入的学术交流与合作。先后与德国马普学会科学史所、俄国科学院科学技术史研究所、巴黎大学、柏林工大、剑桥李约瑟研究所、爱尔朗根大学、图宾根大学、意大利研究理事会、意大利博洛尼亚大学、法国远东学院、韩国建国大学、日本东京大学、日本国宝联盟、澳大利亚悉尼大学和联合国教科文组织、葡萄牙科技部等国外机构均建立了良好的合作关系，并进行双边的人员互访和图书资料交换。
参与创办、组织系列的中国科学史国际研讨会及东亚科学技术与医学史国际研讨会，2005年成功组织第22届国际科学史大会。现有多名专家在国际学术组织和机构中担任重要职务，在团结国内外科技史力量和加强国际合作方面发挥了重要作用。
科学史所为科学技术史理学一级学科和科学技术哲学二级学科的博士、硕士学位授予点。自1978年以来，科学史所独立或与海外联合培养研究生超过400人，接受海外进修生和青年访问学者数十名。
“十四五”期间，科学史所将对标对表习近平总书记对中科院提出的“四个率先”和“两加快一努力”要求，按照中科院的部署，立足于使命定位，优化学科结构和科研布局，进一步增强中国科技史等方向的核心竞争力，加强世界科技史研究，加大以史为鉴的研究力度；面向国家战略需求，聚焦主责主业，发挥学科特色和建制化优势，提升科研组织能力和学术贡献；集中力量部署、争取和实施重大科研项目，积极参与国家重大科学文化工程与科学思想库建设，拓展科技史成果的创造性转化与传播应用；根据学科布局和发展需要，建设人才队伍，着力于引进和培养科技史领军人才及优秀青年人才；夯实研究基础，改革管理机制，以激发活力，提高科研产出效能，巩固在国内同行中的领先地位，进一步提升国际竞争力、影响力和学术话语权，全面推进国际一流科技史综合研究机构建设。
