根据2016年7月研究院官网显示，中国原子能科学研究院有职工近3000人， [1]下设有7个研究所；2个技术部；7个国家级、部委级研究中心或重点实验室；7个工程项目部；还有后勤集团、职工医院、实验工厂等服务单位。 [1]中国原子能科学研究院具有每学年度招收全日制（学术型）硕士研究生70名、博士研究生50名，共120名的招生规模
1954年年底，在云南落雪山海拔3180米处建造了中国第一个高山宇宙线实验室，开始了奇异粒子和高能核作用的研究工作。
1956年，研制的核乳胶和卤素计数管达到国际同类型号的先进水平，获得中科院自然科学三等奖，这是该所自国家颁布科学奖励条例以来首批获奖者。
1956年，研制成功的4英寸和9英寸两种金属油扩散泵填补了中国高真空技术的空白。
1956年，于敏发表了“关于208Pb附近一些原子核的能级”等文章，填补了中国核理论研究的空白。
1957年年底，研制成功第一台能量为2.5兆电子伏的质子静电加速器。
1958年6月10日，中国第一台回旋加速器第一次得到了质子束并且第一次打到内靶上。
1958年6月13日，中国第一台实验性重水反应堆达到临界；10月1日生产出钴-60、钠-24、磷-32、钙-45等33种放射性同位素。
1958年，研制成功中国第一台中子晶体谱仪，并利用这台谱仪在反应堆上获得中国第一批热中子截面数据。
1958年，研制成功一台精度达到当时国际水平的中子衍射仪，为固体物理研究建立了良好条件。
1959年，设计、制造、安装的零功率反应堆东风1号、东风2号达到临界。
1960年年初，王淦昌领导的科研小组成功发现了反西格玛负超子，这是人们第一次发现的带奇异数的荷电重子的反粒子。该项成果获得1982年国家自然科学奖一等奖。
1960年4月1日，研发、设计和建造的零功率堆东风3号达到临界。
1960年9月，建成第一个六氟化铀简法生产工艺——“615乙”工程，10月获得合格产品。
1963年10月，“615乙丙”胜利完成任务，为中国第一次核试验提供了足够的六氟化铀原料。
1960年12月，为二十一所研制出全套链式反应动力学测量仪器，后为核试验所采用。
1963年5月，设计研制成功第一台离子源。
1963年，建成中国第一台30兆电子伏电子直线加速器。
1964年7月23日，王方定小组承担的点火中子源研制任务全部完成，为中国第一颗原子弹爆炸做出了重要贡献。
1964年4月，生产了5台不同量程的示波器，随后又生产了5台量程不同的电子倍增器与示波器配套。这套设备参加了多次核试验，被试验基地的人们誉为“功勋示波器”。
1964年12月，自己设计和建造的中国第一座工程性试验堆——49-2游泳池式反应堆达到临界。
1965年8月，完成“35#-1、35#-2任务”，为研究选择氢弹装置的技术路线提供了重要数据。
1965年11月，“616”电磁分离器正式投产，经试验分离完全达到预期目标，从此中国拥有了生产克量级稳定同位素的手段。
1967年年末，研制成功碘-131、金-198、磷-32等医用同位素并提供医院使用。
1969年5月，为中国第一艘核潜艇下水提供了两个2×108中子/秒的强钚-铍中子源。
1970年12月，完成了生产堆元件后处理三循环改为二循环的热试验及其分析测量方法研究的任务；完成了生产氚的提取、浓缩等全部工艺流程及其测试方法的研究任务。
1971年3月12日，为第一颗人造卫星地面测试装置提供了1100居里的Po-210同位素电池。
1975年1月10日，开始进行百居里级锔-242α放射源的研制工作。这是中国第一次在较简陋的条件下提取较大量的超钚元素。
1980年12月5日，研制的强流脉冲电子加速器出束。
1984年3月31日，研制的第一座微型反应堆实现满功率运行。
1984年12月，钴-60源辐照装置和铯-137辐射源生产线建成并投入使用。
1985年1月23日，重水反应堆（101堆）开始对“728”燃料元件进行堆内综合考验。
1985年，“101研究性重水反应堆改建”项目获国家科技进步奖一等奖。
1986年，“微型中子源反应堆”项目获国家科技进步奖一等奖。
1987年2月7日，研制的节能电磁阀获第25届布鲁塞尔尤里卡世界发明博览会金质奖。
1987年4月6日，研制成功“北京谱仪大型螺旋管线圈”。
1987年5月27日，研制的强流短脉冲电子加速器出束。
1988年10月，建成亚洲第一个研究堆冷中子源装置。
1989年7月，研制的微型反应堆和4兆电子伏驻波电子直线探伤加速器在北京国际博览会上分获金质奖和银质奖。
1990年，建成国内第一台百焦耳级，100ns电子束泵浦KrF准分子激光加速器，技术指标在国内领先，并在能量输出（百焦耳）上达到国际先进水平。
1991年5月10日，制成一对210Po-Be启动中子源棒，圆满完成了中国第一座核电站首次启动所用中子源棒
1992年2月13日，设计并参与建设的阿尔及利亚15兆瓦多用途重水研究堆实现临界。该工程被誉为“南南合作”的典范，获1996年度国家科技进步奖一等奖。
1993年6月25日，研制成功中国第一台1.5兆电子伏、15千瓦的电子辐照加速器。
1996年，在串列加速器上通过在线γ谱学实验，首次观察到镥-167三轴超形变，这是国内核物理实验中发现的第一个三轴超形变，也是国际上找到的第三个罕见的三轴超形变。
1996年12月18日，“援外15MW多用途重水研究堆设计建造”项目获国家科技进步奖一等奖。
1998年8月1日，研制生产的黄金成色仪获全国第十一届发明展览会金奖。
1998年9月14日，“医用裂变99Mo的提取、99Tc和99Tcm药盒的研制”获国家科技进步奖一等奖。
1999年6月，研制成功巴基斯坦恰希玛核电站用于初级启动的中子源棒。
2001年9月28日，研制成功新型海关集装箱检测系统，该系统是世界上第一台将钴-60放射源与固体探测器结合的运行稳定、维修简便的集装箱检测装置。
2002年9月5日，研制的2兆电子伏自屏蔽式电子束消毒灭菌装置通过鉴定。
2004年5月建成了碘-125循环回路；2009年6月建成了碘-123气体靶系统，填补了国内空白。
2004年9月，研制的“自屏蔽电子束辐照装置”获第五届中国国际发明展览会金奖。
2005年，在中国国内首次成功研制了核电站燃料元件破损在线探测系统（FDDS）样机。
2005年7月16日，在国际上首先提出“快热耦合”的次临界实验装置概念，并建成中国首台实验装置“启明星1号”。
2006年11月，研制成功中国首台钚-238同位素电池。
2007年12月18日，中国首台高能大功率电子束辐照加速器装置建成。
2008年7月，研制的 “NQR爆炸物检测系统”、“放射性物质检查系统”和“高灵敏快速识别反恐核侦查车”成功运用于北京奥运会场馆。
2008年11月2日，通过微型反应堆中子活化分析等手段，成功破解“光绪死因”之谜。
2009年12月，设计和建造的世界首台医院中子照射器（BNCT）达到临界。
2010年5月13日，中国先进研究堆（CARR）实现首次临界。
2010年7月21日，中国实验快堆（CEFR）实现首次临界，被557名两院院士评选为2010年“中国十大科技进展”之一，并被多家媒体评为2010年“十大新闻”之一。
2010年10月，首枚CN-101型工业辐照用钴-60放射源产品下线，填补了国内空白。
2011年2月，CN-101密封源工艺及产品合格性顺利通过鉴定，填补了国内空白。
2011年7月21日，中国实验快堆成功实现首次并网发电。
