研究院隸屬黑龍江省科學院，公益二類事業單位，是黑龍江省唯一以原子能研究為主體的綜合性科研單位，主要職責任務：承擔原子能利用、核與輻射公共安全、應急處置等重點公益科學研究工作，并為社會提供核與輻射安全相關技術服務。1958年8月，隸屬二機部的中國原子能科學研究院（簡稱原子能院、401院）籌建第14研究室，主要開展受控核聚變研究，后由李正武接任該室主任。同年，根據國家戰略部署，在哈爾濱市兆麟街32號成立了黑龍江原子核物理研究所，由周恩來總理任命黃葳為首任所長。主要開展受控聚變理論、實驗、離子源、工程等四個方面的研究，后于1962年對外稱為中國科學院東北技術物理研究所，內部稱02-503所。1965年，根據國家戰略調整和“三線”建設規劃，將東北503所和電力科學研究院熱工二室合并遷入四川省樂山市，將東北503所從事核技術應用研究的部分保留在黑龍江，1984年更名為黑龍江省科學院技術物理研究所。2021年更名為黑龍江原子能研究院，是中國最早開展受控核聚變研究的發源地。研究院始終追尋國家核事業發展方向，從建院初期為“兩彈一星”實驗提供配套科學研究，到現在為國民經濟發展提供原子能公益科學研究，在不同的歷史時期都做出了應有的貢獻。