前身是中國科學院礦冶研究所。1955年籌建，1958年7月正式設所，周行健曾任所長，1970年起劃歸冶金部領導。1983年改現名。該院研究黑色、有色金屬資源及化工、能源(鈾)等礦山的採礦、選礦、冶煉和綜合利用。目前以黑色金屬及攀枝花、包頭、金川三大礦藏的綜合利用研究為重點，同時還研究某些有色金屬課題。設有礦山壓力、礦山爆破、選礦工藝、選礦設備、選礦藥劑、冶金、超導材料、礦用材料、儀器儀錶、分析測試等專業研究技術室。各專業都有一批水準較高、裝備較先進的實驗室室，其中包括電子計算機、掃描電鏡、大型萬能顯微鏡、全自動熒光分析、超高速攝影等設備。還有一批中間試驗廠和新產品試驗車間。建所以來到1982年底已取得的重大科研成果156項，其中獲國傢發明獎、全國科學大會獎及冶金部、湖南省科學大會獎的有75項。該院從1956年開始招收研究生，系碩士學位授予單位。1981年創辦學術季刊《礦冶工程》。1981年，冶金部成立中國長沙巖石力學工程技術咨詢公司，委托該院領導。