1962年，党中央、国务院根据国家科委农业组扩大会议呈报的《关于大力加强农业科技工作促进生产的若干紧急建议》，发出了[62]519号文《关于充实和调整农业科学研究机构的通知》，根据形势发展需要，1962年8月本所下放到北京市的原华北所12名科技人员从北京市彰化村迁回中国农业科学院，并于1962年12月经农业部（62）农原震字第41号文批准蔬菜所正式归回中国农业科学院建制，重新成为中国农业科学院的一个直属研究所，所址设在中国农业科学院内前植物检疫室旧址。

1962年底全所职工仅28人，1963年增加45人，1964年增加21人，1965年增加11人，截至1965年统计，全所职工已达到105人。全所机构设4室1组，由行政办公室总管全所人事、党务、文书、基建和总务以及科研业务；由育种研究室、栽培贮藏研究室、植保研究室和生理生化研究组开展有关科学研究。

1966年5月，“文化大革命”开始。

1967年1月后，所领导机构被群众组织代替。

1970年8月，中国农业科学院进行体制改革，并精简机构。同年11月执行农林部（70）农林办字第11号文，蔬菜所再次以整制下放北京市，并经北京市革委会研究决定与北京市农业科学研究所蔬菜研究室合并（注：1962年7月北京市农业科学院建制撤销，成立北京市农科所），当时中国农业科学院蔬菜所下放人员共80人。下放前期仍维持蔬菜研究室的建制，隶属北京市农科所领导，并开始恢复科研工作。

1973年，成立室领导小组。

1975年3月，北京市革委会批准恢复北京市农林科学院建制；同时也恢复了蔬菜研究所的建制，所址位于双清路原北京林学院内森工楼，全所设所办公室、政工组、科研生产组、资料组以及引种及品种资源室、育种及良种繁育室、栽培室及农村基点组和实验室。

1978年2月，农林部、国家物资总局、财政部联合发出（78）农林（科）字第15号、（78）物计字第47号、（78）财农字第9号文《关于加强农林科教工作和调整农林科教体制的函》，决定将原下放北京市的中国农业科学院蔬菜所归回中国农业科学院，所址开始仍在林学院。1978年从北京市回中国农业科学院时全所共有职工73人。

1980年，蔬菜所迁至中国农业科学院东门外。

1981年6月，研究所职工发展至182人。1987年12月，增加达240人。

1981年，研究所开始招收蔬菜学专业硕士研究生。

1984年，研究所获得硕士学位授予权。

1987年12月3日，根据国家科委（87）国科发综字0806号，农牧渔业部（1987）农（人）农函字第17号批文《关于同意中国农业科学院蔬菜所更名的复函》，中国农业科学院蔬菜研究所更名为中国农业科学院蔬菜花卉研究所，原隶属关系不变，除承担原有蔬菜研究任务外，还承担花卉研究工作。

1995年，研究所开始招收博士研究生。

1996年，研究所获得博士学位授予权。

1997年12月，全所职工为223人。

2001年，研究所对研究室的设置进行了调整，按学科分为：生物技术研究室、种质资源研究室、十字花科育种研究室、茄科育种研究室、葫芦科育种研究室、栽培与采后技术研究室、植物保护研究室、花卉研究室。

2003年10月，研究所对管理及服务机构进行了整合，调整后的机构设置为：科研处、综合处、财务处和服务中心。同年，研究所被批准为园艺学博士后流动站。

2024年4月，中国农业科学院蔬菜花卉研究所甘谷辣椒研发中心揭牌成立。

据2017年5月研究所官网显示，研究所共有职工200余人，高级职称80人，研究员33人，其中具有博士学位人员50人。拥有中国工程院院士1人，国家自然科学基金杰出青年1人，拥有973首席专家1人，农业部现代农业产业技术体系首席专家2人。

中国工程院院士（专职）：方智远

国家自然科学基金杰出青年：黄三文

据2017年5月研究所官网显示，研究所下设10个研究室、2个农业部重点实验室、1个国家工程实验室，另有中国园艺学会挂靠。

研究所研究室：种质资源研究室、十字花科研究室、茄科研究室、葫芦科研究室、栽培与采后技术研究室、植物保护研究室、生物技术研究室、花卉研究室、马铃薯研究室、质量安全与检测技术研究室。

农业部重点实验室：农业部园艺作物生物学与种质创制综合性重点实验室、农业部薯类作物生物学与遗传育种重点实验室

国家工程实验室：作物细胞育种国家工程实验室

据2017年5月研究所官网显示，研究所拥有茄科基因组数据库、葫芦科基因组数据、十字花科基因组数据库等数据资源。

据2017年5月研究所官网显示，研究所拥有科研建筑面积1.8万平方米，有试验农场6个，总面积79公顷，其中有保护地面积10万平方米；拥有价值万元以上的设备940台（套），价值8600余万元，拥有国家种质资源中期库一座，保存有3.85万份蔬菜种质资源。

据2017年5月研究所官网显示，五十年来，研究所主持和参加了一大批国家级重大科研项目和省部级、北京市科研项目，包括国家攻关、“863”高科技计划、“973”基础研究项目、“948”引进项目，以及国家自然科学基金项目、国际合作项目等，在蔬菜花卉种质资源和遗传育种研究、蔬菜栽培及病虫害综合防治研究、蔬菜生物技术育种研究等方面取得了一系列重要进展和成果；组织引进、研究的塑料地膜覆盖栽培技术使中国蔬菜及农作物栽培方式发生重要变革，产生了巨大的社会经济效益；“中甘”甘蓝、“中蔬”番茄、“中椒”甜椒、“中农”黄瓜等蔬菜系列新品种的育成，推动了中国蔬菜遗传育种研究的发展。

截至2007年底，研究所共获得科技成果奖励165项，其中主持完成的国家级奖励15项，参加完成的国家级奖励6项，省部级成果奖43项。先后培育出180多个优质、丰产、抗病的蔬菜新品种。

2006-2010年，研究所共承担科研项目359项。其中：主持973计划课题1项、863计划课题12项、国家自然科学基金项目30项、国家科技支撑计划课题10项、公益性行业科研专项4项、948项目4项、国际合作项目8项，承担农业部大宗蔬菜、马铃薯产业技术体系建设两大任务。共获得国家发明专利22项，获植物新品种权保护7个，通过审定蔬菜新品种46个；出版科技著作49部。取得省部级以上获奖成果11项，其中主持完成获奖成果3项：国家科技进步奖二等奖2项，中华农业科技奖二等奖1项；共发表科技论文653篇，其中SCI收录论文60篇。

《园艺学报》创刊于1962年，主要刊载有关果树、蔬菜、观赏植物、茶及药用植物等方面的学术论文、研究报告、专题文献综述、问题与讨论、新技术、新品种以及研究动态与信息等。主管单位是中国科学技术协会，主办单位是中国农业科学院蔬菜花卉研究所。

《园艺学报》先后被评为第三届国家期刊奖、第二届中国期刊奖提名奖、百种中国杰出学术期刊、中国权威学术期刊、新中国60年有影响力期刊、中国精品科技期刊、中国国际影响力优秀学术期刊；被美国《化学文摘》（CA）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ of VINITI）、英国国际农业与生物中心（CABI）的CAB Abstracts数据库、联合国粮农组织（FAO）的AGRIS数据库、日本科学技术振兴机构数据库（JST）、中国科技期刊精品数据库、中国学术期刊综合评价数据库、中国期刊全文数据库、中国科技论文与引文数据库、国家科技部“中国科技论文统计源期刊”、中国科学院文献情报中心“中国科学引文数据库”核心库期刊、中国核心期刊（遴选）数据库、中国生物学文献数据库、中文科技期刊数据库、《中国学术期刊文摘》、《中国生物学文摘》数据库、中国农业科技文献数据库等收录。

《中国蔬菜》月刊，创刊于1981年，主要刊登蔬菜育种、栽培、病虫害防治等方面的新成果，评析蔬菜产业发展中的热点和难点问题，报道科研、生产、市场新动态，交流各地蔬菜丰产经验，介绍蔬菜生产新技术和优良品种，针对基层读者开办科普知识讲座等。

《中国蔬菜》于2013年入选中国百强报刊，2004年获第二届国家期刊奖；另外被评为第三届全国优秀农业期刊一等奖、中国期刊方阵双百期刊、第二届全国优秀科技期刊二等奖、全国农口学会优秀科技期刊奖、第一届全国优秀科技期刊二等奖、农业部优秀科技期刊奖、北京市全优期刊奖。入选北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊（1992年第一版、1996年第二版、2000年版、2004年版、2008年版、2011年版、2014年版）。

据2017年5月研究所官网显示，研究所拥有1个博士后流动站、3个二级学科博士点、3个二级学科硕士点、2个专业硕士点。

博士后流动站：园艺学

二级学科博士点：蔬菜学、植物病理学、农业昆虫与害虫防治

二级学科硕士点：蔬菜学、植物病理学、农业昆虫与害虫防治

专业硕士点：植物保护、观赏园艺

截至2007年，研究所共有博士生导师13人，硕士生导师22人，在读硕士生72人，在读博士生22人，客座研究生60多人；共培养研究生132人，其中博士30余人。同时，研究所与荷兰瓦赫宁根大学合作培养了13名博士研究生；每年有60余名来自国内院、校的研究生在研究所进行合作研究。

研究所所徽由蔬菜和花朵的艺术图案构成，主色调为绿色，与蔬菜花卉研究所的研究方向和内容向符合。

据2017年5月研究所官网显示，研究所开展的活动有“中蔬杯”羽毛球比赛、三八节庆祝活动、“春风送暖”主题捐助活动、纪念一二·九运动合唱比赛、主题党日活动、组织离退休职工秋游等活动。

2019年12月5日，获得“全国农业植物新品种保护先进集体”称号。

2022年11月，入选2021-2025年度第一批补充认定的全国科普教育基地。