研究所成立于1959年2月。60余年来，从当初仅有6名员工的市级研究所，发展成为集科研、临床、信息和科技开发于一体、在国内外有一定影响的核医学研究基地。
研究所下设研究部、临床部（江苏省江原医院）、《中华核医学与分子影像杂志》编辑部、江原实业技贸有限公司等业务部门，以及办公室、组织人事科、科教科、财务科、质量控制科、总务科、设备科等职能科室。现有员工400余人。
科研是全所的核心，作为科研工作的主体，研究部拥有一支由核物理、放射化学、医学、药学、生物学等多学科优秀中青年专业人员组成的科研团队，配置了包括Micro-PET在内的一批尖端的专业仪器和专用实验室，承担着全所主要的科研任务。
60年来，有志于祖国核医药学事业的几代科研人员，以艰苦奋斗、勇于创新的精神，不断谱写着新的篇章。早在上个世纪六十年代初期，在缺少完整技术资料的情况下，以朱庆云、张满达为代表的老一辈创业者以敢于创新的精神，与无锡机床厂协作研制成功我国第一台医用X-Y黑白扫描机，填补了国内空白。上世纪八十年代以来，单光子断层扫描仪（SPECT）开始进入国内，促进了临床核医学迅速发展。为了解决与之相匹配的放射性诊断药物依赖进口的被动局面，研究所科研人员不畏艰难，依靠当时还很简陋的科研设备，采用国产原料研制出心、脑功能显像剂，不仅质量符合药典标准，而且在剂型上取得重要突破，质优价廉的国产新药从此占领了中国市场。在国家“十五”科技攻关中，年轻的科研人员以敢于创新的精神，研制成功用于早期诊断帕金森氏综合症的显像剂，目前已通过国家药监局审批进入临床试验，使我国对帕金森病的早期诊断跻身世界前沿。进入新世纪以后，被誉为现代医学标志的正电子显像（PET）技术得到迅速发展，大大提高了临床对肿瘤及心脑血管类疾病的早期诊断率。但PET必须依靠专用的显像药物来进行诊断，目前临床使用的诊断药物品种较为单一，原料依赖于进口，影响了学科的发展。为了研制国产的正电子显像药物，研究所科研人员又一次向高新技术领域发起冲击，他们依托Micro-PET等先进的技术平台，开展了神经、肿瘤和其他慢病的正电子药物研究，目前已取得一批阶段性成果。
研究所在长期的发展过程中，形成了“开拓、求实、勤奋、严谨”的优良所风，以此为标志的单位文化伴随着历史的脚步前行，始终焕发出时代的光彩。
