中国科学院金属研究所创建于1953年, 中国科学院金属腐蚀与防护研究所创建于1982年。根据中国科学院知识创新工程试点工作的统一部署，在“东北高性能材料研究发展基地”建设中，中国科学院于1999年5月批准中国科学院金属研究所与中国科学院金属腐蚀与防护研究所整合为新的“中国科学院金属研究所”。上述两个研究所分别是材料科学与工程、腐蚀科学与防护领域国内一流的研究所，均有雄厚的学科积累，在国内材料科学与工程科学领域有重要的地位，并在国际上有相当的知名度。两个研究所整合有利于优势互补和拓宽学科的内涵，优化机构、学科方向和结构，使高性能材料研究和工程研究得到更好更快的发展。
整合后的中国科学院金属研究所坚持材料科学与工程研究的科研方向，以高性能金属材料、新型无机非金属材料和先进复合材料等为主要研究领域，主要研究材料的结构、性能、使役行为及其相互关系以及防护技术等，并注重材料制备与加工及工程化研究。在材料科学的若干前沿领域，特别是在新型低维材料、金属功能材料等领域参与国际竞争。应用研究瞄准国家重大需求，重视新材料实用化和产业化，为国民经济发展作贡献。
金属所在原快速凝固非平衡合金国家重点实验室、材料疲劳与断裂国家重点实验室、固体原子像院开放实验室、国际材料物理中心基础上，在科技部和中国科学院的支持下，于2001年6月28日成立沈阳材料科学国家（联合）实验室。
金属所还设有金属腐蚀与防护国家重点实验室、先进陶瓷与复合材料研究室、高温合金研究室等10个研究室。建有高性能均质合金国家工程研究中心、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心和北方新材料研究与发展中心。
金属所具有材料科学与工程一级学科博士、硕士学位授予权，并设有材料科学与工程学科博士后流动站，培养材料科学与工程研究领域的高级专业人才。自建所以来，先后有19位科学家当选为中国科学院院士或中共工程院院士。
分院概况
