中国科学院光电研究院（以下简称光电院）是隶属于中国科学院的国立研究机构，由总部、长春光学精密机械与物理研究所、上海技术物理研究所、西安光学精密机械研究所、上海光学精密机械研究所和（成都）光电技术研究所组成。光电院于2000年开始筹建，2003年得到中编委正式批准。中国科学院空间科学与应用总体部设在光电院总部。
根据中国科学院新时期办院方针，光电院将面向国家需求和国际科技发展前沿，开展光学光电子领域和空间工程领域的基础性、战略性、前瞻性研究工作，承担国家和院委托的重大科技工程的组织、系统设计和系统集成。重点是光学光电子和空间工程技术的创新研究与大工程系统集成。光电院还致力于光学光电子领域的研究成果转化和空间工程技术成果的应用工作，努力促进我国的高技术产业发展。
光电院总部负责组织光电院各研究所和中国科学院参与空间科学与应用发展的各研究所，紧密结合国家重大战略需求，制定发展战略；支持各研究所有关重点和优势领域的关键技术创新和系统集成创新；争取并协调指挥完成国家重大任务；为承担任务的各单位提供服务和支撑；努力为提高国家的综合实力和推进社会进步作出重大贡献。
目前，光电院总部以中国载人航天工程中的应用系统为重点开展工作，并正在组织争取一批国家空间工程技术和光电工程技术领域的重大任务；光电院支持的一批创新研究项目取得了突破性进展；与光电院并肩工作、按现代企业制度建立并旨在充分发挥各所产业优势的高技术企业国科光电科技有限责任公司也在迅速崛起。光电院总部将进一步加强总体设计、系统集成和工程及运行管理工作，积极组织相关研究所共同争取国家重大任务，同时抓紧基地建设，为完成中国科学院知识创新工程的宏伟目标，开创我国光学光电子领域和空间工程技术领域的高速发展新局面而努力奋斗。
光电院总部设在北京，技术总体包括光电工程、空间应用和地面系统三部分。院址选定在北京航天城，目前办公地点在北京海淀区中关村东路95号（中国科学院自动化所自动化大厦4层）。