정보·통신·전자 분야의 연구개발을 하는 국내 최대의 정부출연연구기관으로 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회(NST) 소관이다.
1976년 12월 한국과학기술연구원(KIST) 부설 전자통신연구소가 설립되어 이듬해 11월 체신부 산하의 한국통신기술연구소로 독립했으며, 1976년 12월 상공부 산하의 한국전자기술연구소가 설립되었다. 1981년 한국통신기술연구소와 1977년 설립된 한국전기기기시험연구소가 통합되어 한국전기통신연구소가 되었으며, 1985년 한국전자기술연구소와 통합되어 한국전자통신연구소로 새롭게 출범하였다.
1996년 부설 시스템공학연구소가 이관되어 설치되었고, 1997년 한국전자통신연구원으로 명칭이 변경되었다. 2000년 부설 국가보안기술연구소를 설치했고, 2005년 IT융합·부품연구소를 신설했다. 2008년 지식경제부 산업기술연구회 소관이었다가, 2017년에 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 소관이 되어 현재에 이르고 있다.
연구원의 주요 임무는 정보사회의 기반 구축을 위한 반도체, 통신, 컴퓨터 분야의 핵심기술 연구개발, 통신기술 정책수립 지원 및 기술정보 수집·제공, 통신방식에 대한 표준화 연구, 그리고 산업체에 대한 기술 전수 및 지원과 산업체와의 공동 개발 등을 들 수 있다.
그동안 1가구 1전화 시대를 연 TDX(전자식교환기), 메모리 반도체분야의 혁명을 이룩한 4M·16M·64M·256M DRAM, 휴대폰 강국의 초석이 된 CDMA(디지털이동통신시스템) 상용화기술, 내 손안의 TV를 실현시킨 지상파 DMB기술, 휴대 인터넷인 WiBro기술 등을 개발하여 한국을 정보통신 강국으로 이끌었다. 최근에는 디지털 멀티미디어 콘텐츠 자동판매기 기술, 스마트 선박 기술, 4세대 이동통신 기술(LTE-Advanced 개발)을 개발하면서 디지털 컨버전스 시대를 선도하고 있다.
2010년 현재 연구직 1,653명, 기술직 83명, 행정직 158명 등 총 1,896명의 인력이 근무하고 있으며, 원장 아래 융합기술연구부문, 소프트웨어연구부문, 융합부품소재연구부문, 방송통신융합연구부문, 인터넷연구부문, 콘텐츠연구본부, 창의연구본부, 기술전략연구본부, 창의경영기획본부, 사업화본부, 선진경영관리본부, 그리고 부설 국가보안기술연구소로 구성된 조직체제를 갖추고 있다.
연구원은 우리나라가 세계에서 인정받는 IT 강국으로 자리매김하는 데 핵심 역할을 해왔으며, 지난 30여년간 4조 3,635억원을 투입하여 104조 5,725억원의 경제적 파급효과를 거둔 것으로 평가받는다.