中國科學院微生物研究所（以下簡稱微生物所）成立于1958年12月3日，其前身是中國科學院應用真菌研究所和中國科學院北京微生物研究室，目前已發展成為一個具有雄厚基礎、廣泛影響的綜合性微生物學研究和微生物技術研發機構。
微生物所堅持“微生物、高科技、大產業”的戰略定位，面向工業升級、農業發展、人口健康和環境保護等國家重大需求，瞄準微生物學科的發展前沿，以微生物資源、微生物技術、病原微生物與免疫為主要研究領域，在研究微生物生物多樣性、基本生命特征和生態功能的基礎上，努力創建從微生物資源開發、功能改造和利用、生物技術創新到成果轉化的自主研發體系，微生物學研究中心和微生物生物技術研發基地。
微生物所設有微生物資源前期開發國家重點實驗室、真菌學國家重點實驗室、中國科學院微生物生理與代謝工程重點實驗室、植物基因組學國家重點實驗室（與中國科學院遺傳與發育生物學研究所共建）、中國科學院病原微生物與免疫學重點實驗室五個重點實驗室，另設有技術轉移轉化中心、微生物資源與大數據中心。同時有依托微生物所建設中國科學院—發展中國家科學院生物技術中心、中國科學院—發展中國家科學院新發突發傳染病研究與交流中心和中國科學院流感研究與預警中心。研究所擁有亞洲近52萬號標本的菌物標本館和國內保藏了近6.1萬株菌的中國普通微生物菌種保藏管理中心，建有網絡信息中心、大型儀器中心和生物安全三級實驗室、SPF實驗動物房等技術支撐平臺，擁有一個藏書（刊）5萬余冊的專業性圖書館。
2018年，微生物所結合研究所“十三五”戰略規劃，在社會可持續發展、人類健康、制造業轉型升級和農業發展方式轉變等領域，繼續發揮了微生物生物技術專長，創新了一系列微生物生物技術，一三五規劃取得重大突破進展。其中包括：高附加值化學品工業生產菌株的產能提升，高附加值氨基酸及其衍生物的生物合成，流感等動物源性新突發傳染性病原跨種感染、傳播及致病的分子機制。
2018年，微生物所主導了中國科學院微生物組計劃先期實施，發揮科技智庫功能，服務國家科技戰略和科技政策的制定。中國科學院重點部署項目“人體與環境健康的微生物組共性技術研究”暨“中國科學院微生物組計劃”已經正式啟動。項目將淬煉一支富有國際競爭力的微生物組研究團隊，凝練出一批先進的微生物組研究成果、技術和方法，為中國微生物組計劃的誕生發揮先導和引領作用，推動我國在全球微生物組研究的競爭中實現從“跟跑到并跑，乃至領跑”。
截至2018年12月，研究所共有研究組75個，正式編制人員484人。擁有中國科學院院士6名，國家杰出青年基金獲得者14名（2018年新增2名），國家優秀青年基金獲得11名（2018年新增3名），萬人計劃青年科技創新領軍人才1名（2018年新增1名），“青年千人計劃”6名，“百人計劃”入選者28名（2018年新增1名），“百人計劃”終期評估優秀1名。
2018年度，研究所新增主持國家及院各類項目67項，合同總額4.36億元，其中主持承擔千萬元級以上國家重大科研5項。新增主持的各類項目，包括國家重點研發計劃項目2項；科技重大專項4項（轉基因專項2項、傳染病專項2項）；院STS項目2項（重點項目1項、區域重點項目1項）；院戰略先導專項1項；國家自然科學基金項目58項（重點項目3項、杰出青年科學基金項目2項、優秀青年科學基金項目3項）。
微生物所黨委堅持以黨的十九大精神為指導，堅持黨的工作圍繞中心、服務大局的基本定位，深入學習貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想，加強理論武裝，加強理想信念教育。加強所領導班子和干部隊伍建設，積極推進人才隊伍建設、體制機制改革和創新文化建設。堅持以科學發展觀為指導，認真貫徹落實中央《黨政領導干部選拔任用工作條例》及“一報告兩評議”制度的相關要求，遵循“德才兼備，以德為先”的用人標準，在選用過程中堅持程序、堅持標準，牢固樹立“重德才、重實績、重公認”的用人導向，扎實做好領導人員的選拔聘用工作。2018年提任2名科研型副所長。
微生物所是1981年國務院學位委員會批準的博士學位授予權單位之一，現設有生物學和基礎醫學兩個一級學科，包括微生物學、遺傳學、生物化學與分子生物學、病原生物學和免疫學五個二級學科專業博士、碩士學位研究生培養點；設有生物工程領域專業碩士學位研究生培養點；同時設有生物學一級學科下微生物學、遺傳學、生物化學與分子生物學三個二級學科專業博士后流動站；共有在學研究生520人（其中碩士生219人、博士生301人）、在站博士后59人、留學生18人。 目前掛靠微生物所的學術組織有中國微生物學會、中國菌物學會、中國生物工程學會3個國家級學會，微生物所與相關學會共同主持編輯出版的學術刊物有《微生物學報》、《微生物學通報》、《菌物學報》、《生物工程學報》及英文刊物MYCOLOGY。