抗战爆发后，研究试验设备随人员内迁至昆明，1945年冬，迁回北平。

1950年2月上旬，中国科学院决定将中研院物理所与北研院物理所接收合并，组建中国科学院应用物理研究所；5月19日，政务院任命严济慈为中国科学院应用物理研究所第一任所长，陆学善为副所长；8月15日，中国科学院应用物理研究所正式成立，所址设在北京城内东皇城根。由于当时人员、设备分散，加之交通运输不便，搬迁工作直至1952年6月才基本完成。

1958年10月8日，经中国科学院院务会议批准，中国科学院应用物理研究所更名为中国科学院物理研究所，迁往中关村现址。

据2022年8月研究所官网显示，物理所有3个国家重点实验室，6个院重点实验室，3个所级实验室，8个研究中心；有2个一级学科博士研究生培养点，2个专业学位硕士研究生培养点，2个一级学科博士后流动站。

中国工程院院士（专职）：陈立泉

中国科学院院士（专职）：范海福、方忠、高鸿钧、解思深、沈保根、汪卫华、王鼎盛、向涛、杨国桢、于渌、张殿琳、张杰、赵忠贤

据2021年4月研究所官网数据显示，物理所有3个国家重点实验室，6个院重点实验室，3个所级实验室，8个研究中心。

国家重点实验室：超导、磁学、表面物理

院重点实验室：光物理、电子显微镜、纳米物理与器件、极端条件物理、清洁能源前沿研究、凝聚态理论与计算

所级实验室：软物质物理、固态量子信息与计算、微加工

研究中心：国际量子结构中心、量子模拟科学中心、北京散裂中子源靶站谱仪工程中心、清洁能源中心、超导技术应用中心、功能晶体研究与应用中心、量子计算研究中心、应用物理中心

据2020年7月研究所官网显示，中国科学院物理所图书馆收藏科技图书期刊约29万册。馆藏以凝聚态物理、光学物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理为主，也适当收集了一些相关学科： 数学、化学、电子学、计算机等有关书刊。入藏最早的科技文献可上溯到1824年。

2019年，物理所共承担在研项目675项（包括新增项目279项）。其中，主持国家重点研发计划23项（新增6项），主持973项目（含国家重大科学研究计划项目）3项；主持国家自然科学基金重点项目25项（新增5项）、国家杰出青年科学基金项目7项（新增1项）、国家自然科学基金重大研究计划7项（新增3项）；主持中国科学院战略性先导科技专项1项、项目4项；主持院重点部署项目1项；主持重大仪器研制项目12项（包括新增项目2项）。

2019年，物理所在国际上首次实现了原子级精准控制的石墨烯纳米结构折叠，为世界上最小尺寸的“石墨烯折纸”。在国际上首次观测到马约拉纳零能模近量子化的电导平台，给出了铁基超导中存在马约拉纳零能模的关键性实验证据。采用材料基因工程理念开发了独特的高通量实验方法，实现了非晶合金的快速筛选，研制出高温高强块体非晶合金新材料，突破了现有非晶合金的使役温度极限。创建了一种高效且全自动的算法用于检测非磁性材料中的非平庸拓扑，不仅提高了探索新拓扑材料效率，也为高通量计算打下了基础。与合作者应用具有12个超导量子比特形成一维链结构的器件，实现了强关联量子行走的模拟。与合作者利用全联通的20超导量子比特器件，成功实现了20量子比特多组分薛定谔猫态制备。与合作者的冷冻电镜静态结构相结合，实现单分子动力学过程的精确测量，深度解析了染色质重塑因子调控DNA在核小体上滑移的分子机制。“基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃”工作入选2019年度中国科学十大进展；“最新研究表明自然界中约24%的材料可能具有拓扑结构”工作入选2019年中国十大科技进展新闻；“首次完成强关联纠缠体系的量子行走实验”和“实现石墨烯纳米结构原子级精准的可控折叠”工作入选中国科学院2019年度科技创新亮点成果。

2023年，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心白雪冬研究员、王立芬副研究员团队，通过发展原位冷冻电镜，借助像差矫正透射电子显微镜和低剂量电子束成像技术，成功实现了以分子级分辨率观测冰的生长结晶过程，并原位表征结构的演化。

2019年度，物理所白海洋团队研究成果“动力学新模式的发现及在塑性非晶合金材料研发中的应用” 获得2019年度国家自然科学二等奖；物理所与人民大学、理论物理所共同完成的研究成果“铁基超导电子结构与磁相互作用的理论研究”获得2019年度国家自然科学二等奖；吴克辉团队研究成果“硅烯的发现与物性研究”获得2019年度北京市自然科学一等奖。高鸿钧院士获第八届中国国际纳米科学技术会议“ChinaNano Award”；黄学杰研究员获 “新材料成果转化奖”；魏志义研究员获“中国激光杂志社成立十周年以来的‘高被引作者’称号”；物理所获第八届中国科学院科技成果在京转化先进团队“科研团队特等奖和工作组织一等奖”。

根据中国科学技术信息研究所关于中国科技论文统计结果，2018年度，物理所发表第一署名单位的SCI收录论文数492篇，名列全国科研机构第9位。物理所近十年来（2009-2018）的国际论文截至2018年10月累计被引用篇数4410篇，被引用次数123125次，名列全国科研机构第4位。2019年度提交专利申请138项，获得授权专利78项，其中国际专利授权6项。

据2020年7月研究所官网显示，物理所有控股、参股公司13家，其中科技型企业共11家，股权总市值约8亿。技术转移与成果辐射的省、市地区集中在北京、江苏。2019年，天科合达引入战略投资者，融资金额约1.27亿元，公司实现销售额1.5亿元，利润总额约2500万元；天目湖储能院4月正式揭牌运营，服务企业包括CATL、中航锂电、威马汽车等，获批江苏省新型研发机构；溧阳天目先导完成A轮1.21亿融资，完成15000m2厂区建设，建成年产800吨单品产线；北京卫蓝获国家高新技术企业、项目获北京分院转移转化特等奖；中科海钠完成PreA融资3000万元，并推出全球首座100kWh钠离子电池储能电站。

《物理学报》是中国唯一被SCI收录的中文物理类学术期刊，被SCI-CD，SCI-E，Scopus，CA，INSPEC，EI，JICST，AJ和MR等国际检索系统收录。先后获得第一、二、三届国家期刊奖；中国科学院特别奖、一等奖；中国科协优秀期刊一等奖等多项重要奖项。2001年入选《中国期刊方阵》“双高”（高知名度、高学术水平）期刊。2009年获得“新中国60年有影响力的期刊”荣誉称号，2010年获出版界国家最高奖——中国政府出版奖期刊奖，2013年获得国家新闻出版广电总局评定的“全国百强科技期刊”。 2001年起每年获得“百种杰出期刊”奖，2008年起一直被评为“中国精品科技期刊”，2012年起连年获得“中国最具国际影响力学术期刊”荣誉称号。

《物理》为国家科技部“中国科技论文统计源期刊”（中国科技核心期刊），多次获得新闻出版署、中国科协、中国科学院等评定的优秀期刊称号；多年来持续获得国家自然科学基金委员会数理学部、中国工程物理研究院的经费资助；并连续获得中国科协精品科技期刊工程资助。被英国科学文摘（SA/INSPEC），美国化学文摘（CA），俄罗斯文摘杂志（AJ），日本《科技文献速报》（JICST），能源科学与技术（Energy Science and Technology），《中国科技论文与引文分析数据库》，《中文核心期刊要目总览》，《中国物理学文献数据库》，《中国核心期刊（遴选）数据库》，《中国期刊网》（全文数据库），《中国学术期刊》（光盘版），《中文科技期刊数据库》，《中国学术期刊文摘》等中国国内外核心数据库收录。

据2020年7月研究所官网显示，物理所有2个一级学科博士研究生培养点，2个专业学位硕士研究生培养点，2个一级学科博士后流动站。

一级学科博士后流动站：物理学、材料科学与工程

一级学科博士研究生培养点：物理学、材料科学与工程

专业学位硕士研究生培养点：电子信息、材料与化工

据2020年7月研究所官网显示，物理所共有在学研究生982人，其中硕士生325人、博士生657人（含留学生8人）；在站博士后155人。

截至2015年12月，物理所恢复招收研究生以来，共授予博士学位958人，硕士学位405人，出站博士后261人；获得全国百篇优秀博士论文6篇。

所徽整个徽标呈正圆形。圆的外层上半部为中文“中国科学院物理研究所”，对应的下半部为英文“Institute of Physics CAS”。图案中心以物理学（Physics）的英文首字母“P”为核心，同时也象征该所是在中国科学院领导下的组织，图案中心右下方为该所建立时间。

穷理有容、惟才同德

2022年3月，入选2021-2025年第一批全国科普教育基地。

2022年5月，入选2022年度科学家精神教育基地认定名单。