Viện KH& KTHN được thành lập theo Quyết định số 18- CT, ngày 21/ 1/ 1991 của Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng( nay là Thủ tướng Chính phủ) trên cơ sở sát nhập một số đơn vị trực thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử Quốc gia( nay là Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam), bao gồm: Viện 481( chuyển từ Bộ quốc phòng về Viện NLNTQG), Trung tâm Chiếu xạ, Ban Triển khai kỹ thuật, Phòng Điện nguyên tử, Phòng Vật lý lý thuyết, Ban Kỹ thuật hạt nhân và An toàn bức xạ. Viện có chức năng nghiên cứu và triển khai ứng dụng khoa học và kỹ thuật hạt nhân. Nhiệm vụ của Viện được quy định theo Quyết định số 42/ QĐ, ngày 23/ 3/ 1991 của Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Quốc gia và được sửa đổi, bổ sung trong các văn bản pháp lý tiếp theo: Điều lệ về tổ chức và hoạt động của Viện KH& KTHN ban hành kèm theo Quyết định số 66/ QĐ- TCCB, ngày 12/ 7/ 1995, Điều lệ về tổ chức và hoạt động của Viện KH& KTHN ban hành kèm theo Quyết định số 213/ QĐ- V NLNT, ngày 5/ 8/ 1999, Điều lệ về tổ chức và hoạt động của Viện KH& KTHN ban hành kèm theo Quyết định số 737/ QĐ- V NLNT, ngày 28/ 7/ 2005 của Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Điều lệ về tổ chức và hoạt động của Viện KH& KTHN ban hành kèm theo Quyết định số 357/ QĐ- V NLNT ngày 26/ 8/ 2014 của Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam.- Tháng 11/ 2016 Quốc hội Việt Nam quyết định dừng các dự án Nhà máy Điện hạt nhân Ninh Thuận. Trong tình hình thực tiễn mới, việc cơ cấu, tổ chức lại các đơn vị có liên quan đến chương trình điện hạt nhân ở Việt Nam tại Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam là hết sức cấp thiết. Hơn nữa, hiện nay các quốc gia trong khu vực và trên thế giới vẫn tiếp tục vận hành và có kế hoạch xây mới các nhà máy điện hạt nhân để giải quyết bài toán an ninh năng lượng cũng như vấn đề biến đổi khí hậu. Do đó việc tiếp tục duy trì, phát triển năng lực hạt nhân của Việt Nam để cập nhật tình hình nghiên cứu, phát triển công nghệ điện hạt nhân trên thế giới và năng lực phân tích, đánh giá an toàn hạt nhân của Việt Nam để đảm bảo tính chủ động của quốc gia trong trường hợp xảy ra các sự cố nhà máy điện hạt nhân trong khu vực và trên thế giới cũng là hết sức cần thiết. Vì vậy tháng 9/ 2017 Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã ra quyết định số 421/ QĐ- V NLNT sáp nhập hai Trung tâm An toàn hạt nhân và Trung tâm Năng lượng hạt nhân thành một Trung tâm Năng lượng hạt nhân.