二十世纪八、九十年代，中华人民共和国科学技术委员会批准立项并验收了（至少）4个国家实验室。2003年11月，科学技术部正式批准筹建5个国家实验室，加上之前已建成的4个，第一批确认和筹建的共9个。

2006年12月5日，科技部召开国家实验室建设工作通气会，决定扩大国家实验室试点。10个实验室提交了立项申请并向科技部上报了建设方案。但科技部并未批准立项筹建、亦未发给实验室代码。2006年及以后冠名“国家实验室”的机构仅作为试点实验室运行，名称后缀一个“筹”字。 2013年12月，科技部正式批复组建青岛海洋科学与技术国家实验室。

2017年11月，科技部决定以第一批筹建的5个国家实验室和沈阳材料科学国家（联合）实验室为基础组建国家研究中心，这些“国家实验室”均被降级为国家重点实验室。

以下列出中华人民共和国现存的国家实验室名单，按照成立时间顺序排列。

以《2016国家重点实验室年度报告》为依据，以下列出中华人民共和国曾经的试点国家实验室名单。