2007年，东莞市人民政府、中山大学为贯彻落实全国科学技术大会精神和探索省（广东省人民政府）部（国家教育部）合作新型研究院所建设的新机制，为有效推动东莞乃至粤港澳地区高新技术领域产业发展，本着优势互补、互利互惠的原则，经友好协商，决定在松山湖国家高新区联合共建一个科技创新平台。
2008年5月6日，中山大学校长黄达人携该校多个学院院长前往东莞，与时任东莞市市长李毓全等就合作组建科技平台事宜进行了细致的交流，并签署了合作备忘录，会后，双方正式开始筹备成立中山大学东莞研究院。
2008年12月，研究院组建方案正式出台：
根据东莞市人民政府党政联席会议决议（东府办[2008]-840号文）及中山大学有关文件，中山大学、东莞市人民政府确认共同组建研究院，东莞市政府主要采取资金注入的方式自科技东莞工程中划拨1.2 亿元作为研究院组建资金，中山大学主要以品牌、技术成果、人才团队等方式对等投入1.2 亿元，总共投入2.4 亿元，双方各拥有研究院50%所有权。
根据东莞市机构编制委员会87号文（东机编[2008]87号），研究院性质为市级（厅局级）非营利性研究开发型全民所有制事业单位，名称由“中山大学东莞研究院”改为“东莞中山大学研究院”，研究院在行政上隶属于东莞市人民政府，由松山湖高新区管委会代管，东莞市科技局从业务上进行监督指导。
2009年1月14日，时任东莞市市长李毓全在东莞市第十四届人民代表大会第四次会议上作《2009年东莞市政府工作报告》，提出要加快东莞中山大学研究院的建设进度。
2009年4月22日，东莞中山大学研究院在松山湖召开第一届理事会第一次会议，东莞市人民政府与中山大学在东莞市松山湖正式签订《联合共建“东莞中山大学研究院”协议书》，东莞中山大学研究院正式创建。
会议审定通过了由中山大学校长黄达人出任理事长，东莞市常务副市长冷晓明、中山大学副校长徐安龙任副理事长，东莞市科技局局长何跃沛、东莞市财政局副局长谢涛、松山湖科教局副局长李航及中大深圳研究院院长、中大花都研究院院长等人担任理事。会议还通过了《东莞中山大学研究院章程》、《东莞中山大学研究院实施方案及2009年工作计划》等有关议案，并审议表决聘请中山大学副校长徐安龙担任研究院院长，中山大学工学院副院长宗志坚、东莞市科技局副调研员吴贻昀担任研究院副院长。
2010年12月28日，东莞市政府下发《关于印发《实施〈珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008-2020年）〉实现“四年大发展”工作方案》的通知》，再次明确要加快东莞中山大学建设进度。
2011年11月，研究院第一届理事会第三次会议召开，审议通过由许宁生校长接替已退休的前校长黄达人担任研究院理事长。
2011年12月15日，第八届东莞国际科技合作周在东莞国际会议中心开幕，全国政协副主席、中国致公党中央主席、科学技术部部长万钢（正部级），科技部党组成员、科技日报社社长王志学（副部级），广东省人民政府副省长陈云贤，广东省政协副主席、中国致公党中央副主席、广东省委会主委王珣章（1995-1998年任中山大学校长），广东省科学技术厅厅长李兴华，东莞新任市委书记徐建华，东莞市委副书记、代市长袁宝成一起参观了中山大学研究院电动汽车展台，并饶有兴致地开起了莞产版中大电动汽车。
12月16日，东莞中山大学研究院在东莞国际会展中心西厅举行了隆重的挂牌仪式，东莞市常务副市长冷晓明、副市长李小梅、市政府副秘书长、省科技厅副厅长等领导出席，冷晓明副市长和徐安龙副校长一起揭开了盖在东莞中山大学研究院牌匾上的红色绸缎，研究院的发展从此翻开了新的篇章。
