在理論物理學領域各主要方向上從事基礎研究的國傢級專業機構。1978年6月9日在北京成立。歷任所長彭桓武(1978～1983)、周光召(1983～1990)、郝柏林(1990～1994)、蘇肇冰(1994～1998)、歐陽鐘燦(1998～2007)、吳嶽良（2007～ ）。1993年被第三世界科學院選為首批參加協聯計畫的優秀研究中中心。2002年2月成立依托在該所的中國科學院交叉學科理論研究中心。2006年有中科院院士8人（其中5人又為第三世界科學院院士），國傢青年基金獲得者12人，中科院百人計劃入選者13人。設有兩個研究室。作為第一完成單位，該所獲得國傢自然科學獎二等獎6項，院（省部）級的獎勵14項，以及“兩彈一星”國傢功勛獎2人、求是基金會“中國傑出科學傢”獎1人、何梁何利基金科學與技術進步獎4人，還獲多項個人獎勵。有《理論物理通訊》（英文）學術期刊。