中国科学院微生物研究所于1958年12月3日由中国科学院应用真菌研究所和北京微生物研究室合并成立。40多年来，研究所已发展成为我国微生物学研究领域中学科齐全、水平最高的国家级研究机构。现有在职职工人数290余人，包括中国科学院院士5人，专业技术人员240人左右；在学研究生300余人及部分客座流动人员。
以微生物所第一任所长戴芳澜院士以及邓叔群院士、阎逊初院士为代表的老一辈科学家，是我国真菌学、放线菌分类学的创始人和奠基人，他们的研究成果和经典著作至今仍在微生物学界具有很高的权威性；以方心芳院士为代表的老一辈工业微生物学家为我国微生物发酵产业作出了奠基性贡献。多年来，我所科学家在植物病毒、医学与动物病毒以及免疫学研究方面在国际国内做出了自己的特色，颇有造诣。
根据中科院创新试点工程的要求和微生物所的长远发展目标，确定了以微生物资源、工业与应用微生物、病原微生物与生物安全及免疫为主要研究领域，旨在建立从资源开发、技术创新到成果转化的研发体系，努力为提升我国微生物产业创新发展能力做出基础性、战略性和前瞻性贡献。
目前研究所拥有微生物资源前期开发国家重点实验室、植物基因组学国家重点实验室（与遗传与发育生物学研究所共建）和中国科学院真菌、地衣系统学重点实验室；设有微生物资源、能源与工业生物技术、微生物基因组研究、环境生物技术、微生物代谢工程、分子病毒和分子免疫等研究中心和一个为科研服务的技术与信息中心。拥有亚洲最大的具有 40 万号标本的菌物标本馆和一个国内最大的具有 17000 多株菌种的微生物菌种保藏中心，是世界知识产权组织批准的布达佩斯条约国际保藏单位。同时还有一个藏书 6 万余册的专业性图书馆。
40 多年来，研究所共获省部级以上科技奖 170 项，其中国家奖 29 项。发表论文 3000 余篇，其中 SCI 论文 250 余篇，包括国际顶级学术杂志《 Cell 》和《 Science 》等，出版专著 100 余部；申请专利 100 多项，授权 62 项。
在微生物研究所挂靠的单位有中国微生物学会、中国菌物学会、中国生物工程学会。微生物所和上述有关学会编辑出版的学术刊物有《微生物学报》、《微生物学通报》、《菌物学报》及《生物工程学报》。
微生物研究所所训：务实、求真、团结、攀登