西北核技术研究所从五十年代后期开始筹建，一九六三年正式成立，是以核科学与技术为主要研究领域的多学科综合性研究机构。设有核技术及应用、工程力学、无机化学、物理电子学、电磁场与微波技术、信号与信息处理等六个主干学科以及计算机应用技术、控制理论与控制工程、计算数学等相关学科。主要的研究方向有：射线(粒子束)与物质的相互作用，脉冲射线(中子、γ、X、电子)探测技术，核辐射效应，辐射探测技术与成象，激光技术，高功率微波技术，脉冲功率技术，电磁脉冲技术，信号、信息处理理论与技术，计算物理，放射化学与放射分析化学，无机氟化物合成与应用技术，同位素质谱分析技术，辐射流体力学，爆炸理论及应用技术，固态材料动态性能研究和强动载实验技术，力学诊断技术，冲击、振动与噪声，自动控制技术等。
本所建有比较完善配套的实验室体系，如脉冲反应堆，“闪光二号”强流相对论电子束加速器，“强光一号”高剂量率γ和X射线装置，“春雷号”大型有界波电磁脉冲模拟装置，“晨光号”加速器，DPF－200脉冲X射线装置，中子发生器，不同功率的高功率微波源，激光共振电离质谱系统，系列准分子激光器，30万居里钴源，银河－Ⅲ百亿次并行计算机等大型实验设备，为本所的科学研究提供了强有力的手段，为研究生的培养提供了坚实的物质基础。
全所共有科技人员近800人，其中研究员、副研究员和高级工程师200余名，从本所专家中产生中国科学院和中国工程院院士8名。三十多年来本所承担了国家赋予的多项科学研究任务，取得了一大批高水平的科研成果，获多项国家和部委级科技成果奖。
本所图书馆藏书丰富、科技文献收藏齐全，编辑出版三种学术刊物，国内外学术交流活跃，科研协作关系广泛。