中國科學院廣州分院于1956年籌建，1958年12月成立。1961年廣州分院與武漢分院合并成立中南分院。1969年中南分院撤銷。1978年5月恢復廣州分院。 

　　廣州分院為中國科學院派出機構，聯系中國科學院在廣東省的南海海洋研究所、華南植物園、廣州能源研究所、廣州地球化學研究所、廣州生物醫藥與健康研究院、深圳先進技術研究院、廣州化學有限公司、廣州電子技術有限公司，在湖南省的亞熱帶農業生態研究所，在海南省的深?？茖W與工程研究所。

　　　截至2022年底，廣州分院系統單位在職職工5294人，其中科研人員4336人，具有正高專業技術職稱627人、副高專業技術職稱851人，具有博士學位2591人、碩士學位1294人。 有中國科學院院士2人，中國工程院院士3人，俄羅斯科學院外籍院士1人，國際歐亞科學院院士3人。

　　廣州分院擁有國家級和省部級重點實驗室(工程實驗室)56個，其中國家重點實驗室4個（其中之一為合建）、國家工程實驗室2個（其中之一為合建）、國家地方聯合工程實驗室4個（其中之一為合建）、中國科學院重點實驗室16個、廣東省重點實驗室19個、湖南省重點實驗室2個、海南省重點實驗室2個、廣西重點實驗室1個、中國科學院工程實驗室3個、廣東省工程實驗室3個。有國家野外科學觀測研究站8個，科學考察船6艘，植物、巖礦、海洋生物標本館各1個。各具特色的省部級以上科普教育基地13個。

　　廣州分院擁有博士學位培養點35個，碩士學位培養點52個，專業碩士點16個，博士后科研流動站13個，博士后科研工作站2個。

　　廣州分院面向粵、桂、瓊三地經濟社會發展需求，充分發揮溝通協調作用。在中國科學院黨組和廣東省委省政府領導下，廣州分院正與省市有關部門共同推進重大科研任務和成果落戶大灣區，為粵港澳大灣區國際科創中心建設發揮引領支撐作用。

　　(2023年9月更新)