由安徽光学精密机械研究所、等离子体物理研究所、固体物理研究所、智能机械研究所、强磁场科学中心、核能安全技术研究所、健康与医学技术研究所等研究单元组成。与地方政府共建了6个成果转化平台。现有职工2700名,领军人才如两院院士、海内外高层次人才、国家杰出青年基金获得者、国家重点研发计划首席科学家、关键技术人才等300余人,拥有国家、省部级创新团队16个。设有5个博士后流动站、17个博士点和20个硕士点,在学研究生约2000名。拥有20多个国家或省部级重点实验室和研究中心,以及10多个大型实验平台。
合肥研究院的科研方向包括等离子体物理、磁约束核聚变工程、大气环境光学遥感、激光与光电子科学技术、强磁场科学与技术、环境科学与工程、先进核能、生物物理与物理生物、转化医学、先进诊疗技术、材料科学与工程、人工智能与机器人、智慧农业技术等。
作为科研实力雄厚的大型综合性科研基地,合肥研究院是合肥综合性国家科学中心的核心建设单位之一,同时也是国家创新人才培养示范基地、国家示范型国际科技合作基地、国家双创示范基地等。已经建成并运行了两个国家大科学装置,分别为:全超导托卡马克核聚变实验装置、稳态强磁场实验装置,正在建设第三个大科学装置——聚变堆主机关键系统综合研究设施。此外,谋划建设的大气环境立体监测设施、强光磁设施等新的大科学装置正在预研论证。
2014年,合肥研究院和中国科大联合申请成立了“中科院合肥大科学中心”,该中心于2016年以“优秀”成绩完成筹建。在此基础上,合肥研究院积极推动安徽省、中科院联合申报合肥综合性国家科学中心。合肥综合性国家科学中心于2017年1月10日正式获国家发改委和科技部联合批复,由安徽省人民政府和中国科学院共建,合肥研究院是合肥综合性国家科学中心的核心建设单位之一。