研究院隶属黑龙江省科学院，公益二类事业单位，是黑龙江省唯一以原子能研究为主体的综合性科研单位，主要职责任务：承担原子能利用、核与辐射公共安全、应急处置等重点公益科学研究工作，并为社会提供核与辐射安全相关技术服务。1958年8月，隶属二机部的中国原子能科学研究院（简称原子能院、401院）筹建第14研究室，主要开展受控核聚变研究，后由李正武接任该室主任。同年，根据国家战略部署，在哈尔滨市兆麟街32号成立了黑龙江原子核物理研究所，由周恩来总理任命黄葳为首任所长。主要开展受控聚变理论、实验、离子源、工程等四个方面的研究，后于1962年对外称为中国科学院东北技术物理研究所，内部称02-503所。1965年，根据国家战略调整和“三线”建设规划，将东北503所和电力科学研究院热工二室合并迁入四川省乐山市，将东北503所从事核技术应用研究的部分保留在黑龙江，1984年更名为黑龙江省科学院技术物理研究所。2021年更名为黑龙江原子能研究院，是中国最早开展受控核聚变研究的发源地。研究院始终追寻国家核事业发展方向，从建院初期为“两弹一星”实验提供配套科学研究，到现在为国民经济发展提供原子能公益科学研究，在不同的历史时期都做出了应有的贡献。