中國科學院植物研究所前身是1928成立的靜態生物研究所和1929成立的北平研究院植物研究所。1950年並入中國科學院植物研究所，1953年改為中國科學院植物研究所。
研究所以植物生物學的整合為學科定位，以植物適應環境的生物學基礎為主要研究方向，以國家對綠色高效農業和生態環境的需求為重要研究領域。
重點研究植物系統的發育與進化，陸地植被/生態系統與全球變化，資源植物的分子與發育生物學，植物信號轉導與代謝組學，生物多樣性保護與可持續利用。
2015年6月研究院官網顯示，研究院占地74公頃，設有18個研究部門，7個學術社團。中國科學院院士5人，在職博士生導師66人，在職研究生導師83人，在職研究生604人，博士後51人。