2005年12月25日，中国科学院在天津成立“中国科学院天津工业生物技术研发基地”。

2007年1月27日，中国科学院第一次院长办公会议决定把“中国科学院天津工业生物技术研发基地”改建为“中国科学院天津工业生物技术研究与发展中心（筹）”。马延和任中心筹建组组长。

2007年6月25日，中国科学院与天津市人民政府签署“中国科学院天津工业生物技术研究与发展中心”共建协议。

2008年第10次院长办公会议决定更名为中国科学院天津工业生物技术研究所（筹），为院直属序列科研机构。

2009年3月11日，中国科学院与天津人民政府签署共建“中国科学院天津工业生物技术研究所”协议。

2010年3月7日，中国科学院与天津市签署共建“中国科学院天津工业生物技术研究所”补充协议，建设天津市产业创新与育成中心。