工程热物理研究所的前身系吴仲华先生1956年创建的中国科学院动力研究室，60多年来，研究所围绕国家重大战略需求，聚焦工程热物理领域的重大科技问题，致力能源、动力领域的应用基础研究、关键技术攻关和系统集成，不断夯实“能源科学技术”和“航空宇航科学与技术”学科基础，打造能源、动力领域国际知名的一流研究所，为我国能源动力的可持续发展提供创新思想、创新技术和创新人才，共获国家级二等和院、部级二等奖以上奖项40余项，国家级三等和院、部级三等奖50余项，为我国能源动力的可持续发展做出了重要贡献。
“十四五”期间，研究所将始终恪守能源动力领域国家队定位，践行***总书记对中科院提出的“四个率先”和“两加快一努力”要求，面向我国能源领域清洁低碳、安全高效和动力领域自主可控、快速发展的重大需求，围绕化石能源、分布式供能与储能、航空发动机、燃气轮机和无人机等领域布局4个主攻方向，围绕新型热功转换系统、智能化网络化无人系统等领域布局5个新型前沿方向和未来技术，支撑国家能源结构低碳转型和动力装备跨越发展。共设有11个研究单元，6个国家级研究机构，6个省部级重点实验室。
近年来，研究所争取科研经费不断突破新高，重大重点项目稳步推进。2021年，研究所共承担项目216项，到所经费14.28亿元。
与区域资源融合，与连云港、上海联合建设国家重大科技基础设施项目“高效低碳燃气轮机试验装置”，创建廊坊研发中心、青岛航空技术试验基地、国家能源大规模物理储能技术(毕节)研发中心、大同市煤炭清洁高效利用试验基地、济南先进动力试验基地、中科南京未来能源系统试验基地等系统集成示范基地，形成基础、战略高技术与产业化前期研究一条龙的科技创新价值链。
