南京大学模式动物研究所坐落于钟灵毓秀、虎踞龙蟠的金陵古都，位于南京国家高技术产业开发区内，占地100亩。2001年12月，南京大学实施了总投资为5000万元的国家“十五”科技攻关重点项目“国家遗传工程小鼠资源库的建立”，并相应成立了南京大学模式动物研究所。
依托研究所建设的“模式动物与疾病研究教育部重点实验室”于2008年4月通过教育部论证批准筹建，于2009年5月通过建设期验收。
研究所和重点实验室一期建筑包括办公实验楼，小鼠饲养房和配电中心近8000平方米；SPF级小鼠笼位30000多个。中心拥有两套转基因显微操作系统和完善的干细胞培养条件，拥有激光共聚焦显微镜、多功能试验动物监测系统、高分辨率小动物超声影像系统、活体动物体内光学成像系统等大型组织学和细胞生物学仪器，拥有全套分子生物学常规设备。仪器固定资产超过4000万元。