高能所理论物理室，是我国粒子物理与核物理理论最重要的研究基地之一,是科学院一期知识创新工程试点单位。长期以来，与国内外大型加速器上的实验紧密结合，并承担北京正负电子对撞机相关物理的理论研究工作，形成了以唯象研究为主的研究特色。其研究人员具有非常扎实的研究基础，严谨的研究学风，在国际上具有很强的竞争能力。
理论物理研究室的前身是中国科学院近代物理所（1950-1956）和原子能所（中关村一部1956-1973）的理论物理研究室。先后由著名理论物理学家彭桓武（1950-1958）、朱洪元任室主任，于敏、邓稼先、黄祖恰、胡宁、何祚庥等一批优秀的科学家曾在此工作。1973年高能物理所建立，这个研究室转入了高能物理所，组建成现在的理论物理室。
2007年9月，中国科学院大科学装置理论物理研究中心正式成立，理论物理研究室将为我国的各种大科学装置的物理理论和实验方法研究做出新的贡献。