中国科学院数学与系统科学研究院成立于1998年12月， 是由中科院数学研究所(建于1952年)、应用数学研究所(建于1979年)、系统科学研究所(建于1979年)及计算数学与科学工程计算研究所(建于1995年)等四个研究所整合而成。
研究院是一个综合性的国立学术研究机构，覆盖了数学与系统科学的主要研究方向。研究院新时期的办院方针是：在数学与系统科学领域，面向国际发展前沿，面向国家战略需求，做出原创性、突破性和关键性的重大理论成果与应用成果，造就具有国际重要影响的学术带头人和一批杰出人才。研究院的发展目标是：在数学与系统科学领域内，成为国际上有重要影响的研究中心、培养和造就高级研究人才的著名中心、国民经济和国防建设有关问题研究和咨询的重要中心。
研究院除了下属的四个研究所以外，还有国家数学与交叉科学中心、科学与工程计算国家重点实验室、中科院管理决策与信息系统重点实验室、中科院系统控制重点实验室、中科院数学机械化重点实验室、华罗庚数学重点实验室、随机复杂结构与数据科学重点实验室，以及中科院晨兴数学中心和中科院预测科学研究中心等。2000年以来根据学科发展和实际需求又先后成立了13个交叉研究中心，分别是生物信息学研究中心、动力系统研究中心、图论组合网络研究中心、信息安全研究中心、复杂系统研究中心、偏微分方程及其应用中心、统计科学研究中心、优化与应用研究中心、质量与数据科学研究中心、数论与几何研究中心、随机分析研究中心、量子计算与量子信息处理研究中心和调和分析及其应用研究中心。
