上海微小卫星工程中心成立于2003年12月，是中国科学院与上海市共建的具有独立法人资格的非盈利事业单位，其前身是1999年3月由中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海技术物理研究所联合上海航天技术研究院、上海电信等单位组成的中国科学院小卫星工程部。2014年7月，中科院启动"率先行动"计划暨分类改革，上海微小卫星工程中心成为院内首批五个试点创新研究院之一，同年10月经中科院党组批准成立中国科学院微小卫星创新研究院。2017年8月22日，中国科学院正式发文成立中国科学院微小卫星创新研究院。同年9月26日，中国科学院微小卫星创新研究院正式揭牌成立。
中国科学院微小卫星创新研究院现有科研和管理人员600余人，硕士以上学历者占80%，平均年龄31岁，半数员工有完整型号研制经验。拥有27000余平方米工作面积，包括质量特性试验区、力学试验区、空间环境试验区和卫星总装厂房，装备多种现代化试验设备，具备研制通信、遥感、导航、微纳和科学试验等多种类型卫星的能力。创新研究院作为我国微小卫星及相关技术领域的总体单位之一，已成功发射包括新一代北斗导航卫星、暗物质粒子探测卫星、量子科学实验卫星、天宫二号伴随卫星等47颗卫星，成功率达到100%，已成为我国科学卫星领域的主力军，军民卫星领域的方面军。
中国科学院微小卫星创新研究院坚持"三个面向"，分别设立了面向世界科技前沿的新技术研究中心；面向国家重大需求的通信卫星、遥感卫星、科学卫星三个总体部和卫星电子技术、卫星控制技术、卫星力热技术、卫星软件技术四个研究所；面向国民经济主战场的导航卫星研究所和微纳卫星研究所；同时设立了可靠性中心、软件评测中心、AIT中心三个支撑中心。中国科学院微小卫星创新研究院致力于成为我国先进卫星科学技术的创新引擎、航天科技成果转化和产业化示范基地、政学研产用紧密结合的桥梁纽带和国际交流合作的开放平台，为国家战略需求和重大科学突破提供有力支撑。