聚变科学所成立于1993年，是核工业西南物理研究院的二级单位。下设7个研究室，2个中心，现有人员600余人，国家级高层次人才11人，高级职称200余人。研究方向包括聚变与等离子体理论研究、等离子体诊断与物理实验研究、聚变工程与技术研究、聚变堆设计与工艺、材料研究、控制与信息技术研究等。

先后建成在聚变领域具有里程碑意义的三代重要平台。

1984年，成功研制中国环流一号装置（HL-1）。

2002年，建成中国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置——中国环流二号（HL-2A）。

2020年，建成我国规模最大、参数最高、唯一具备堆芯级等离子体运行能力的磁约束可控核聚变实验研究装置——中国环流三号（HL-3）。两次入选国资委“央企十大国之重器”。

2023年8月，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录，是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑，标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。

聚变科学所是以受控核聚变能源开发为核心的聚变研究基地，也是中国参与国家热核聚变实验堆（ITER）计划的重要支撑单位。