20世紀80年代初，以追趕世界一流科技水平為目標，原國家計委啟動了“國家重點實驗室建設計劃”。

1982年—1991年，國家重點實驗室承擔了國家五年計劃攻關任務，并獲得了相應的政策和資源支撐。截至1991年，全國共建立了近40個國家重點實驗室，分布在7個學科領域。

1992年—2002年，國家重點實驗室在評估中不斷調(diào)整。2002年4月，科技部印發(fā)《國家重點實驗室建設與管理暫行辦法》，對規(guī)范國家重點實驗室的建設和運行管理發(fā)揮了重要作用。

2003年—2013年，國家在嚴格評估的同時加大了對國家重點實驗室的支持力度，國家重點實驗室進入競爭擴建階段，陸續(xù)增設了港澳國家重點實驗室、企業(yè)國家重點實驗室等多種類型。

2014年，國務院印發(fā)《關于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革方案的通知》，提出對國家重點實驗室等國家級科技力量進行合理歸并，進一步優(yōu)化布局。

2017年，科技部、財政部、國家發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《國家科技創(chuàng)新基地優(yōu)化整合方案》，提出重新統(tǒng)籌布局國家重點實驗室。

2022年2月，科技部辦公廳印發(fā)《關于貫徹落實<重組國家重點實驗室體系方案>的通知》，提出了《全國重點實驗室建設標準(試行)》和《全國重點實驗室建設“五問”》，開啟全國重點實驗室優(yōu)化重組。

2022年5月，全國首批20家標桿全國重點實驗室完成重組，名稱中的“國家重點”全部改成了“全國重點”。