是我国从事高能物理、粒子天体物理、加速器物理与技术、射线技术与应用研究的综合性研究基地。其前身是创建于1950年的中国科学院近代物理研究所，后改称物理研究所、原子能研究所。1973年2月，根据周恩来总理的指示，在原子能研究所一部的基础上组建高能所。历任所长张文裕、叶铭汉、方守贤、郑志鹏、陈和生、王贻芳、曹俊。
建所以来，高能所开创并推动了中国的粒子物理实验、粒子天体物理实验、粒子加速器物理与技术、同步辐射和中子散射技术及应用等学科领域的研究和发展，培养了一批优秀科学家，取得了一批高水平研究成果，研发了许多高技术产品，为国家科技事业发展做出了重要贡献。
高能所的战略定位是：国际领先的高能物理中心之一，具有世界先进水平的大型、综合性、多学科研究基地。
高能所现有职工1500余人，其中专业技术人员1200余人，包括中国科学院院士6人、中国工程院院士1人，各类领军人才及高层次研究骨干近百人，18人在国际科学组织和学术刊物中担任重要职务。谢家麟院士是2011年度国家最高科学技术奖获得者。
高能所下设实验物理中心、粒子天体物理中心、理论物理室、计算中心、加速器中心、多学科研究中心、核技术应用研究中心等7个研究单位，并在广东东莞和山东济南设有东莞研究部和济南研究部。
高能所建有北京正负电子对撞机国家实验室、粒子天体物理全国重点实验室、国家高能物理科学数据中心，以及国家原子能机构核技术（核探测与核成像）研发中心、北京市射线成像技术与装备工程中心、文物领域核技术应用与装备国家文物局重点科研基地、粤港澳中子散射科学技术联合实验室、硼中子俘获治疗（BNCT）广东省工程技术研究中心等多个省部级重点实验室。
高能所是我国大科学装置的骨干力量，拥有一系列大科学装置，其中包括正在运行的北京正负电子对撞机/北京谱仪/北京同步辐射装置、硬X射线调制望远镜卫星、中国散裂中子源、高海拔宇宙线观测站、引力波暴高能电磁对应体全天监视器卫星，正在建设的江门中微子实验装置、阿里原初引力波探测实验装置、高能同步辐射光源、增强型X射线时变与偏振空间天文台，以及已经退役的西藏羊八井国际宇宙线观测站、大亚湾中微子实验装置等。正在规划、预研中的项目有空间高能宇宙辐射探测设施、环形正负电子对撞机、高能水下中微子望远镜等。
高能所发挥大科学装置集群、多学科交叉的综合优势，开展重大科学和前沿高技术探索，取得了一批高水平研究成果，引领带动我国相关领域研究进入世界前列，主要包括：τ轻子质量的精确测量；2-5GeV能区强子反应截面（R值）测量；发现带电类粲偶素Zc(3900)；发现新的中微子振荡模式，精确测量中微子混合参数θ13；发现快速射电暴FRB 200428对应于磁星SGR J1935+2154；发现高能宇宙线起源关键证据；发现迄今最亮和能量最高（一个量级）的伽马射线暴；开展纳米安全性研究，发现含Gd金属富勒烯具有高效抑制肿瘤生长的功能，首次提出新型纳米药物的设计；获得古化石样品内部高分辨结构，破解古生物进化问题等。高能所率先开展高能天体物理实验、高空科学气球平台建设，参与载人航天和月球探测工程重大专项，取得了多项重大成果，为我国的粒子天体物理研究与空间探测作出卓越贡献。截至2024年，高能所共获得国内各类国家级、省部级科技奖244项，其中国家科技奖31项。北京正负电子对撞机工程获国家科技进步特等奖，“大亚湾反应堆中微子实验发现的中微子振荡新模式”获国家自然科学一等奖。
高能所向社会开放北京同步辐射装置、中国散裂中子源、慢正电子束流装置、试验束装置、工业CT等大型通用设施，为众多领域的基础研究和高技术研发提供公共平台。北京同步辐射装置（BSRF）在运行开放的30年里，每年向用户提供约1000～1500小时专用实验机时，可支撑国内外的100多个研究机构和大学的1000多名用户来进行500多个实验，有力支持了生命科学、材料化工、资源环境等领域的研究，取得了解析SARS病毒主蛋白酶及抑制剂结构、测定高等植物捕光膜蛋白复合物结构、发现砷剂治疗白血病的机制等一批高水平的实验成果。2025年BEPCII改造之后，BSRF部分线站将继续以兼用模式向用户提供运行机时。中国散裂中子源每年运行时间超过5000小时，时长和效率都处于国际同类装置的领先水平。目前中国散裂中子源有国内外科研院所、高校和企业的注册用户8000余人，已完成了超过2000个科研课题，取得了一批重要科学成果，如锂离子电池特性、太阳能电池结构、稀土磁性、高分子、新型高温超导、量子材料、功能薄膜、高强合金、芯片单粒子效应等，为国家诸多领域的战略需求和高科技产业提供关键的研究平台。
近年来，高能所积极推进加速器、探测器技术和射线探测技术的应用研发和前瞻技术储备，研制成功微通道板型光电倍增管、高性能超导高频腔、硅像素二维阵列探测器、旗形光学面形仪、压弯聚焦镜等，速调管、超导磁铁等关键技术取得重要突破。高能所依托大科学工程建设掌握的高新技术，大力推进科技成果产业化，先后在射线应用、纳米药物、低温超导、网络安全、加速器设备制造等一系列领域开展了技术研发和市场探索，形成了电子辐照加速器、工业X射线计算机断层成像设备（ICT）、正电子发射断层成像设备（PET）、辐射剂量检测监测设备、三维X射线精密无损检测设备、硼中子俘获治疗设备、超导磁体和超导磁选机、网络安全系统等一系列产品，并先后成立了一系列高技术公司，进行技术转移和产业化，促进了我国工业辐照、精密检测、核医学成像设备等产业的发展。与此同时，高能所也为国内多所高校、科研机构和企业提供设备研制、技术开发、技术咨询和技术服务。
高能所依托北京谱仪、大亚湾中微子实验、羊八井宇宙线观测站等，成功组织了多个大型国际合作项目，并与世界几十所大学和科研机构建立了长期稳定的合作关系，参与了多项重要的国际粒子物理实验，包括欧洲核子中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上的ATLAS、CMS、LHCb实验，国际空间站上的AMS实验，日本高能加速器机构（KEK）的BELLEⅡ、COMET实验，德国的亥姆霍兹重离子研究中心（GSI）的PANDA实验，以及美国的EXO/nEXO，GlueX等实验。
高能所是我国互联网技术发展的先驱。1986年建成中国第一条国际计算机通讯线路，向国外发出了第一封电子邮件。1988年，高能所实现国际远程连网，成为中国正式接入国际互联网前，国内唯一一个国际互联网节点，1994年建立中国第一个WWW网站。目前，高能所是国际网络出口带宽最大的国内研究机构，建有IPv4/IPv6双栈的Tbps级科学计算骨干网络及100Gbps的网络出口，并建有到广东东莞、四川稻城、广东江门、西藏阿里等重大科技基础设施/野外台站的专用高速数据传输网络。高能所在高性能计算、高性能存储、网格计算、科学软件、人工智能及信息化技术等方面取得显著成果，建立的数据密集型网格平台是全球高能物理网格 WLCG 的重要组成部分，为国内外高能物理领域提供了高质量的科学数据和计算服务。获批建设的国家高能物理科学数据中心，以高能物理领域科研活动中产生的科学数据为核心实现数据资源、软件工具、数据分析等资源能力的汇交与共享。
高能所是1981年国务院学位委员会批准的首批博士、硕士学位授予单位之一。我国第一位理学博士和第一位博士后均出自高能所。高能所现设有理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、光学、无机化学、生物无机化学6个理学博士、硕士培养点，核技术及应用、计算机应用技术2个工学博士、硕士培养点，以及机械工程、电子与通信工程、计算机技术3个全日制工程硕士培养点。高能所在1985年成为国家首批物理学博士后流动站之一，1997年增设核科学与技术博士后流动站。两个流动站包括理论物理、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、光学、核技术及应用等专业。目前在学研究生700余人、在站博士后200余人。
高能所是中国物理学会高能物理分会、同步辐射专业委员会、中子散射专业委员会，中国核学会核电子学与核探测技术分会、中国毒理学会纳米毒理学专业委员会和中国物理学会与中国核学会下属的粒子加速器分会的挂靠单位。高能所主办的刊物有《中国物理C（英文）》（月刊）、《现代物理知识》（科普双月刊）、《辐射探测技术与方法（英文）》（季刊）。
展望未来，高能所将始终坚持面向世界科技前沿和国家战略需求，紧密围绕研究所战略定位，努力提升自主创新能力，朝着“国际领先的高能物理研究中心和大型综合性多学科研究基地”的目标不断迈进。
