中国医学科学院生物医学工程研究所是生物医学工程专业稳居核心地位的国家级研究所，被教育部列为世界“一流学科”建设基地。国家公益一类事业单位。研究所的前身是中国医学科学院医学仪器器械研究所，1960年成立于北京。70年代，为落实周恩来总理生前对生物医学工程学科发展的构想，黄家驷（中国心胸外科学和生物医学工程学的奠基人）老院长亲自引领该所开展生物医学工程学研究，自此该所成为首个国家级生物医学工程研究基地，并于1978年更名为“中国医学科学院生物医学工程研究所”。由于历史原因，研究所几经迁址，现坐落于天津市南开区高新技术产业园区内，占地面积30亩，科研办公楼16000㎡，在职职工人数124人，具有高级职称的54余人，其中博士生导师9人，硕士生导师34人。
生物医学工程研究所自1979年起招收培养研究生，是国家生物医学工程专业博士、硕士培养点，设有生物医学工程博士后流动站，是天津市生物医学材料重点实验室和天津市医学电子诊疗技术工程中心的依托单位。研究所主要从事生物医学工程新方法、新技术、新材料的研究与开发，分为生物医学材料研究和医学工程电子学研究两大领域。
生物医学材料研究
在医用天然可降解材料、合成可降解材料及复合材料的研究方面形成了特色。研制的生物材料已应用于药物缓释系统、引导/诱导组织再生膜、组织工程支架、载药物/基因纳米载体等研究。这些研究有些已经形成产品，有些则处于临床前研究阶段或基础研究阶段。
5个实验室构成了天津市生物医学材料重点实验室，它们与生物医学材料表征与测试平台、生物医学材料生物效应研究平台、动物实验中心组成了生物医学材料研究与开发中心，为新型生物材料的设计、合成、评价与应用研究等提供了技术支撑条件。
医学工程电子学研究
包括以超声影像技术为重点的医学影像技术、生命信息检测与生理监护技术、医学物理测量方法与生物组织医学功能成像、脑功能与神经工程研究、激光医学等，其中眼科医学超声影像技术、磁声耦合组织电特性功能成像（MAT）技术用于肿瘤早期诊断研究、高频脑神经磁刺激技术与体感诱发电位（SEP）实时检测、激光医学等研究方向处于国内领先或先进水平。
“十三五”以来，研究所科学研究事业发展提速，仅2016-2018年，研究所承担国家及省部级科研课题124项；获批科研项目经费8778万余元，到位科研项目经费6978万余元； 发表期刊论文 190篇，其中SCI收录论文 127 篇。申请专利 190 项，获得专利授权79项。有39项研究成果实施了转化，项目合同经费5082.86万元，到位3230.8万元。在站博士后、在读硕士、博士研究生85人。
研究所注重产、学、研相结合，致力于科研成果转化。积极筹建和参与组建各类创新平台。现在，天津市医疗器械生产力促进中心已经依托研究所挂牌组建；研究所同时承担着 “天津市医疗器械产业技术创新战略联盟”副理事长单位的职责。研究所还与天津医药集团众健康达等3家规模企业共建了联合研发基地；与3家医院共建了以原始创新为目的联合实验室。研究所现有专业科研仪器设备总值达8500余万元，通过合理配置、规范管理，除满足所内科研需求外，已经可以实现社会共享，也成为成果转化平台重要的组成部分。通过全所上下通力合作，逐渐完善了技术创新、技术服务和成果转化平台，主要包括：仪器测试平台、动物实验平台、网络服务平台、EMC检测与技术研究平台。
现阶段研究所按照国家对生物医学工程学科发展的需求，结合医科院对生物医学工程学科建设和产业发展的有关部署，根据研究所近年发展的实际情况，利用卫健委和医科院直属研究所的有利条件与资源优势，抓住国家和各级政府大力发展生物医学工程的有利时机，积极开展生物医学工程创新体系建设，力争将研究所建成国家医疗器械工程中心，并在“十三五”期间把研究所建设成为和谐创新、可持续发展的国家一流生物医学工程研究所。