國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是體現(xiàn)國(guó)家意志、實(shí)現(xiàn)國(guó)家使命、代表國(guó)家水平的戰(zhàn)略科技力量，是面向國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺(tái)，是保障國(guó)家安全的核心支撐，是突破型、引領(lǐng)型、平臺(tái)型一體化的大型綜合性研究基地。

2000年底，國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室等5個(gè)首批國(guó)家實(shí)驗(yàn)室全部通過驗(yàn)收。

2000年至2003年，科技部陸續(xù)批準(zhǔn)了5個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的試點(diǎn)（即籌建狀態(tài)）。

2006年，科技部啟動(dòng)10個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室試點(diǎn)建設(shè)。

截至2016年底，在籌建的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里，除1個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正式獲批成立外，其余14個(gè)試點(diǎn)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室仍處于籌建狀態(tài)。

2017年11月21日，第二批籌建的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和首批名單里的1個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室被科技部批準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)家研究中心。

截至2022年1月，北京已成立掛牌成立中關(guān)村國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、懷柔國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、昌平國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

2022年9月消息，上海市政府在新聞發(fā)布會(huì)上透露，張江實(shí)驗(yàn)室、臨港實(shí)驗(yàn)室、浦江實(shí)驗(yàn)室3個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室率先掛牌成立并加快建設(shè)運(yùn)行。

2022年，前身為青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的嶗山實(shí)驗(yàn)室正式掛牌組建。