分子生物研究所原名分子生物學綜合研究室，在多位院士和李國鼎資政高瞻遠矚的規劃及大力支持下，於民國七十一年十二月開始籌備，民國七十五年七月一日正式揭幕，展開實驗工作。直至民國七十九年，才改名為分子生物研究所。籌備時期的主任依序為王倬、黃周汝吉、吳瑞、何潛、及王正中等院士。在海外院士接棒帶領下，突破台灣原有生物學研究的局限，提昇到現代分子生物研究之層次。而後，分生所於八十二年王正中院士擔任所長時期正式成所，後來由沈哲鯤、姚孟肇、及鄭淑珍院士依續接任所長，現任所長程淮榮特聘研究員於一百零九年七月接任迄今。目前分生所有研究主持人共三十五位，包括分生所一路栽培的中研院院士三名及美國國家科學院海外院士一名。此外，分生所更培育無數研究生及博士後研究員，開枝散葉，分佈全球及台灣本土，在各領域表現傑出。今日，分生所已有超過三十五年的歷史。