沈阳材料科学国家（联合）实验室依托于中国科学院金属研究所，是我国第一个研究类国家实验室。2000年10月由国家科学技术部批准成立。2001年6月正式运行。主要从事材料科学基础和应用基础研究，研究领域涵盖材料的制备与加工、材料的结构表征、材料理论与计算模拟、材料的性能评价与使役行为等。实验室现有研究和技术人员120余人，其中中国科学院院士和中国工程院院士3人，国家杰出青年基金获得者10人，客座研究人员和研究生390多人。另外有10名海外知名的华裔科学家作为特聘研究员。实验室设有非平衡金属材料、高性能陶瓷材料、先进炭材料、磁性材料与磁学、微电子互连材料、固体原子像、材料疲劳与断裂、工程合金、催化材料、材料加工模拟十个研究部和一个公共技术服务部。
实验室实行理事会指导下的主任负责制，并设有国际咨询委员会。理事会和国际咨询委员会对实验室的发展战略提供指导与咨询。实验室的建设目标是经过不断努力，成为世界一流的材料研究实验室。
