依托復旦大學的“聚合物分子工程國家重點實驗室”于2011年10月獲得科技部批準建設。
實驗室源自“國家教委聚合物分子工程開放實驗室”（1994年2月成立），1999年9月轉為第一批教育部重點實驗室，更名為“聚合物分子工程教育部重點實驗室”，2011年12月因獲批建設國家重點實驗室故予撤銷。在其18年的運行期間，經歷三次教育部評估，連續獲得優秀（1998、2003、2008年），并在隨后作為優秀部門重點實驗室推薦參加的科技部化學領域國家重點實驗室評估中三次獲得良好（1999、2004、2009年）。
實驗室的主體依托學科是復旦大學的高分子化學與物理全國重點學科。該學科創建迄今已有50余年的發展歷史。實驗室以“分子工程學”思想為導向，把結構性能關系研究、分子設計與合成、材料制備與應用融為一體。以“國家重大需求和學科前沿導向的基礎研究”為總體定位，結合學科發展和學科交叉的需要，基于原有的研究基礎，設置四個主要研究方向：（1）通用高分子的高性能化；（2）生物醫用高分子的設計；（3）高分子相關的功能介孔材料；（4）高分子多尺度制備科學與技術。
實驗室擁有一支老中青結合、結構合理的研究隊伍。實驗室目前有中科院院士3名，長江特聘教授6名，杰出青年基金獲得者12名。科研實力雄厚，先后作為首席單位承擔973計劃、國家重大科學研究計劃、863重點課題和國家自然科學基金重大項目與重點項目，以及國際合作、省部委重點課題、企業橫向協作等一大批項目，任務飽滿；出版多部教材專著，在國外、國內重要刊物上發表了眾多學術論文，多次在國際會議上作邀請報告或大會報告；榮獲多項國家級二等獎、省部級一等獎、二等獎；成功地舉辦多次國際和國內學術會議；實驗室通過實施開放課題和高級訪問學者計劃以來，吸引了一批境內外的優秀中青年專家，促進了學術與人才的廣泛交流，客座研究取得了顯著成果。實驗室已成為我國高分子科學研究的一個重要基地，為國家和上海地區的經濟建設、社會發展與人才培養做出了積極的貢獻。
現任實驗室學術委員會主任是江明院士。現任實驗室主任是丁建東長江特聘教授。
