中国金属物理及金属学的重要研究基地之一，位于沈阳市，1953年正式成立。

建所初期，它主要是为中国钢铁工业的恢复和发展服务,承担研究项目。如同鞍山钢铁公司等单位合作,首先研究成功了平炉用的铝镁砖并进行了推广；同大连钢厂合作,在电炉冶炼上采用吹氧;在中国首先研究掌握了钢中气体分析技术以及钢中非金属夹杂物分析与鉴定的方法。1958年以后，转向发展新材料、新技术及新测试方法的研究。在研制合金钢、高温合金、难熔金属、石墨及金属陶瓷材料方面，在表面防护、焊接、冶炼、精密铸造、金属塑性加工、金属热处理等工艺的研究，以及在高温物性测试、结构分析、材料成分分析及相分析、力学性能检验与无损探伤等方面都开展了工作。从60年代开始,它在金属物理方面和其他某些领域的研究上,在国内领先。80年代初，金属研究所的学科方向是材料科学与工程，其中以金属物理为重点。新材料与新技术方面着重研究和发展能源材料、宇航材料，并研究开发和利用国内富有资源的有关问题。金属学方面着重研究材料的细微结构,特别是原子象和表面及界面结构,金属的微观缺陷与力学性能。该所1956年曾获得中国全国自然科学二等奖和三等奖各1个；1978年,在中国全国科学大会得奖31项；同年又获得3个全国自然科学三等奖。该所拥有一支实践经验比较丰富的科技队伍，先后有7人被选为中国科学院学部委员，还有较为配套的实验装备。该所是全国金属材料失效分析的主要基地之一，80年代以来，还是联合国工业发展组织资助的材料科学培训中心。