생명과학기술 분야의 연구개발을 수행하는 교육과학기술부 기초기술연구회 소관의 정부출연연구기관이다.
생명과학기술 분야의 연구개발 및 이를 지원하는 연구사업과 국내외 연구기관, 학계, 산업계와 협동연구를 수행하고 그 성과를 보급한다.
1983년 12월 제정된 생명공학육성법에 의거하여 1985년 2월 한국과학기술원 부설 유전공학센터가 설립되었다. 이듬해 한국과학기술원의 생물공학부를 흡수 통합했으며, 1988년 식품관련 연구부문을 한국식품개발연구원으로 이관했다. 1989년 KIST 부설 유전공학센터로 소속을 변경했으며, 1990년 KIST 부설 유전공학연구소로 명칭을 변경했다.
1992년 한국화학연구소 생물공학연구실을 흡수 · 통합했으며, 1995년 KIST 부설 생명공학연구소로 명칭을 변경했다. 1999년 기초기술연구회 소속 생명공학연구소로 독립법인이 되었으며, 2001년 한국생명공학연구원으로 개칭했다. 2005년 충북 오창캠퍼스를, 2006년 전북(정읍)분원을 설치했으며, 2017년 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회의 소관이 되어 현재에 이르고 있다.
연구원은 우리나라 생명공학 기술개발의 중추기관으로서, 생명현상의 근본적 이해를 위한 기초연구를 비롯하여 보건의료, 식량증산, 바이오신소재, 환경정화, 신에너지 개발 등 첨단 생명공학연구 연구개발 및 원천기술 개발 · 보급과 국내외 생명과학 연구를 위한 공공인프라 지원을 주요 기능으로 한다.
대전 본원은 바이오융합 및 원천기술, 바이오GT 원천기술, 바이오아젠다 원천기술을 연구하고 국내외 및 지역 협력 거점의 역할을 맡고 있다. 오창캠퍼스는 맞춤바이오신약으로 특화하여 고령화 대응 질환에 집중하고 첨단의료복합단지와 연계해서 발전을 꾀하고 있다. 전북 분원은 바이오GT 실용화/산업화를 중심으로 하여 신종감염질환 대응소재에 집중하는 한편 전북 바이오산업 발전지원을 주 기능으로 한다.
주요 연구성과로, 키메라 동물 국내 첫 개발을 비롯하여, 슈퍼생쥐 국내 첫 생산, 유전공학방법으로 인터루킨-2 대량생산, 합성 펩타이드 백신개발 기술연구, 인공씨감사 시험재배 성공, 유전자 조작 흑염소서 백혈구 증식인자 생산, 인간유전자은행 개설과 유전자 무상공개, DNA 칩을 이용한 위암/간암 발명유전자의 대량발견, 김치유산균 유전체 초안 작성, 한국인 유전체 완전 해독, 환경스트레스에 강한 포플러 개발성공, 기억과 학습을 담당하는 신경세포의 조절 기전 규명 등을 들 수 있다.
2020년 현재 임원 1명, 연구직 245명, 기술직 83명, 행정직, 48명, 기능직 254명 총 631명의 직원이 근무하고 있다. 원장 아래 선임연구본부장, 사회적 현안(National Agenda) 대응총괄사업단, 오창총괄본부, 전북분원을 두었으며, 선임연구본부장 아래 바이오융합연구본부, 의과학연구본부, 바이오시스템연구본부, 생명자원관리본부를, 오창총괄본부 아래 바이오의약연구소, 인프라사업부 등의 연구조직을 갖추었다.
연구원은 국내 유일의 바이오전문 정부출연연구기관으로서 생명과학기술 분야 연구개발의 견인차 역할을 담당해왔다.