中国科学院重点实验室是中国科学院基础研究和高技术创新的重要力量，其定位与作用如路甬祥院长所示“开放实验室是我院基础研究和高技术前沿探索的核心和生长点，也是研究所的学术精华和前沿所在”，为适应科技发展的需要，原“中国科学院开放研究实验室”更名为“中国科学院重点实验室”。进入创新试点序列的研究所从事基础性研究的单元均应按照重点实验室的模式管理运行，条件成熟时可申请成为院重点实验室。院拟在若干重点领域组建新的重点实验室，如量子信息、光通讯、宽带网络、(超级计算机)、光电子学与激光技术、微机电系统、先进制造技术、分子纳米结构、电离层物理、核物理、等离子体物理、材料力学与材料设计、空间光学、生物信息学、组织工程与治疗性克隆、脑智与认知科学、营养与健康、病毒学、中药现代化、功能基因组、动物克隆与转基因、生物能源与生物质转化、离子束生物工程、分子生态学、环境与健康、清洁能源、化学地球动力学、矿物资源探查、陆地表层系统过程、海洋动力学、海洋环境、风沙物理与环境、精准农业、草原生态与畜牧、森林生态、湿地生态、绿洲生态、青藏高原生态与资源等。中国科学院重点实验室体系现有162个实验室，其中包括国家在中国科学院建设的10个国家实验室、7个国家工程实验室、75个国家重点实验室（含与教育部部的4个联合室，因中科大为中科院直属高校，所以中科大重点实验室划归中科院系统）、70个院重点实验室。
中国科学院历来重视加强基础研究基地的建设，作为“基础研究基地”建设中的重要部分--重点实验室长期得到了国家和我院在经费、设备、人才等多方面稳定的支持。知识创新工程试点推动了重点实验室在凝炼目标、调整方向、精选队伍、完善机制方面的深化改革。重点实验室聚集了一大批非常优秀的学术带头人和优秀科研团队、科研条件与环境有了很大的改善、国际合作交流层次提高、运行管理逐步向与国际接轨努力，各实验室承担项目、发表论文的档次、发明专利的申请量、原始创新性工作明显提高；更加重视加强新生长点研究工作的部署、跨学科的交叉合作、对新动向的快速反应。近几年，一批在国际上有重要影响的工作不断涌现，如：有机功能材料超高密度信息存储、世界上最细的碳纳米管、块体纳米铜室温超塑延展性、碳纳米管储氢性能、过热晶体熔化机制计算模拟、全球海-气-陆耦合系统模式、青藏高原隆升和东亚季风演化、化学键分辨的C60单分子图象、低温制备金刚石、概率量子克隆和量子避错编码原理、线聚焦激光与等离子体相互作用、蛋白质二硫键异构酶分子伴侣活性及分子伴侣帮助的蛋白质折叠等。在99年开始的国家对重点实验室新一轮的评估中，已评的化学、数理、地学、生物4个学科实验室中，中国科学院参评重点实验室占总数的44.8%、优秀实验室占总数的55%。中国科学院有3个国家重点实验室在国家正式组织的4次评估中，获得“优秀”4连贯的成绩。随着知识创新工程试点工作的全面推进，中国科学院重点实验室进入了新的发展时期。“十五”，中国科学院重点实验室发展规划的要点： 围绕重点发展领域，结合研究所学科定位和科技创新目标，推进重点实验室学科布局与组织结构调整，撤消整合一批，新建升级一批，重点支持一批。
