中国科学院上海应用物理研究所筹建于1958年10月，1959年8月正式成立，时称中国科学院上海原子核研究所，2003年6月经国家批准定为现名。拥有两大园区，分别坐落于上海市科技卫星城嘉定区和浦东张江高科技园区，占地面积共约700亩。中国科学院上海应用物理研究所是国立综合性核科学技术研究机构，在该领域从事面向世界科技前沿和国家战略需求的基础与应用研究，致力于钍基熔盐堆核能系统的研究发展，致力于同步辐射光源和自由电子激光大科学装置的研制、运行与利用，致力于核科技前沿交叉科学的研究与核技术应用，以期将研究所建成我国独具特色、不可替代和具有国际竞争力的研究机构。上海应物所是国家重大科技基础设施——上海光源（SSRF）工程的承建和运行单位，并建有“中国科学院核辐射与核能技术重点实验室”、 “中国科学院微观界面物理与探测重点实验室”、“上海市低温超导高频腔技术重点实验室”。 2014年初，上海光源国家重大科学工程荣获“2013年度国家科技进步一等奖”，“钍基熔盐堆核能系统卓越创新中心”成为中国科学院首批5个卓越中心之一。