本院依國家學術發展需要，並本於自然科學及人文與社會科學均衡發展，設立各種研究所，其組織規程由評議會通過，院長核定之。目前共有廿六個研究所（處）：

1. 數學研究所

2. 物理研究所

3. 化學研究所

4. 地球科學研究所

5. 資訊科學研究所

6. 統計科學研究所

7. 原子與分子科學研究所

8. 天文及天文物理研究所籌備處

9. 應用科學及工程研究所籌備處

10. 植物研究所

11. 動物研究所

12. 生物化學研究所

13. 生物醫學科學研究所

14. 分子生物研究所

15. 生物農業科學研究所籌備處

16. 歷史語言研究所

17. 民族學研究所

18. 近代史研究所

19. 經濟研究所

20. 歐美研究所

21. 中山人文社會科學研究所

22. 社會學研究所

23. 中國文哲研究所

24. 台灣史研究所籌備處

25. 語言學研究所

26. 政治學研究所籌備處

27. 亞太研究計畫

28. 調查研究工作室

本院現有研究人員821人，其中特聘研究員21人、研究員325人、副研究員194人、助研究員146人、研究助理116人（含助理研究員）、助理19人。助研究員以上之研究人員，百分之九十具有博士學位。

　　為提昇國內研究水準，過去八年李院長積極邀請國內外院士及傑出學者加入本院研究行列來院服務。