上海生科院成立于1999年7月3日，由中國科學院原上海生物化學研究所、上海細胞生物學研究所、上海生理研究所、上海腦研究所、上海藥物研究所、上海植物生理研究所、上海昆蟲研究所和上海生物工程研究中心等8個生命科學研究機構經過結構調整、體制創新組建而成，中國科學院國家基因研究中心、上海生命科學研究中心、上海實驗動物中心、上海文獻情報中心等也先后整建制并入。上海生科院共有生物化學與細胞生物學研究所、神經科學研究所、上海藥物研究所、植物生理生態研究所、健康科學研究所、營養科學研究所、上海巴斯德研究所、計算生物學研究所、上海植物逆境生物學研究中心、中科院-二軍大轉化醫學研究院等10個研究機構（上海藥物研究所和上海巴斯德研究所為獨立法人研究單元），生命科學信息中心、上海實驗動物中心等2個支撐單元，中國科學院上海辰山植物科學研究中心、中國科學院上海臨床研究中心、上海工業生物技術研發中心、上海生物醫學工程研究中心、中國科學院湖州應用技術研究和產業化中心等5個院地合作共建機構。