中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的前身是原中国农商部地质调查所新生代研究室，创建于1929年。

古脊椎动物与古人类研究所是我国古脊椎动物与古人类两门基础学科的专门研究机构。近年来，研究所坚持“注重基础，突出重点，面向国际，永争一流”的理念，不断加强原始创新，增强科研整体竞争能力，取得了一系列具有独创性和重大国际影响的科研成果，在国际学术界以及社会中的影响力日益增强。

古脊椎所坚持面向国家战略需求和国际学术前沿，围绕院所两级战略部署，通过培养造就一个在本学科领域具有全球战略视野的科学家群体、着力打造一支高水平的技术支撑和科技管理队伍，努力获取一批在国际学术界影响重大的基础研究成果，继续完善符合国际规范的研究所体制与机制，最终希望将研究所建设成为国家古脊椎动物与古人类学基础研究领域的“四个中心”：科研和学术思想中心、科技人才培养中心、化石标本和现代骨骼标本收藏中心以及科学普及中心，为保持我国古脊椎动物与古人类学基础研究在国际上的领先地位、提高人类对生命与地球演化规律认识做出应有的积极贡献。

研究所设三个研究室、一个研究中心和一个实验室，即古低等脊椎动物研究室、古哺乳动物研究室、古人类—旧石器研究室，周口店古人类研究中心，和脊椎动物演化与人类起源重点实验室。主要开展脊椎动物各类群起源、演化、分类和系统发育，建立和完善中国及全球年代地层系统，探讨生物与环境的协同演化关系；研究中国古人类体质演化、行为模式、适应生存过程、现代中国人起源、旧石器文化特点；开展从化石形态和古DNA角度分析人类演化过程、石器技术与功能发展和农业起源、文明起源以及周口店遗址综合研究等相关工作。

古脊椎动物与古人类研究所为博士、硕士学位授予点，建有博士后科研流动站。古脊椎所现设有古生物学与地层学、地球生物学、科技考古专业的博士、硕士研究生培养点和博士后科研流动站。

从二十世纪20年代到现在，研究所已建成国内规模最大的古脊椎动物、古人类化石及石器标本的收藏场馆，目前标本馆的馆藏标本已达20万件。研究所下属的中国古动物馆是研究所对公众开放的自然博物馆，每年接待观众10余万人。

研究所建立了世界规模最大、条件最齐全的标本修理室，为化石标本的室内修理和研究提供技术支持。

挂靠古脊椎动物与古人类研究所的学会有中国古脊椎动物学分会、中国第四纪科学研究会古人类—旧石器专业委员会、中国第四纪科学研究会地层专业委员会。古脊椎动物与古人类研究主办的刊物有《中国古生物志》（丙、丁种）《古脊椎动物学报》、《人类学学报》、《中国科学院古脊椎动物与古人类研究所集刊》等专业杂志和《化石》、《恐龙》等科普杂志。