中国科学院古脊椎动物与古人类研究所专注于古脊椎动物与古人类两大学科的基础研究，是国际上备受瞩目的研究机构。研究所内设有古低等脊椎动物研究室、古哺乳动物研究室、古人类及旧石器研究室和周口店古人类研究中心，这些研究室致力于研究脊椎动物的起源、演化和分类，致力于构建和完善中国乃至全球的年代地层系统，探索生物与环境的相互影响关系。同时，研究所深入研究古人类的体质特征、行为模式以及旧石器技术与文化，探寻人类的起源和进化历程，复原早期人类迁徙和文化发展的历史轨迹。
作为国家古脊椎动物与古人类学的重要研究中心，标本采集与收藏对于研究所的发展至关重要。自20世纪20年代以来，研究所已建立起国内规模最大的古脊椎动物化石、古人类化石和石器标本收藏馆。在生物标本馆项目的支持下，研究所不断更新硬件设施，目前馆藏标本超过20万件，包括正型标本2100多件，以及来自国内外的交换和赠送标本、模型约1000件。此外，馆内还珍藏有2100余件现代脊椎动物骨骼，其中包括上世纪20年代收集的南美和澳洲稀有兽类骨骼。研究所还收藏有600多件现代人头骨对比标本，这些珍贵的标本不断丰富，如辽西的“带毛”恐龙和古鸟类化石，以及贵州的水生爬行动物化石，其中在Science和Nature等国际知名期刊上发表的正型标本已达近百件。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的前身是原中国农商部地质调查所新生代研究室，创建于 1929年。研究所现有职工124人，科技人员96人。其中中国科学院院士4人，研究员21人，副研究员15人、高级工程师19人。有博士生13人，硕士生26人，另有博士后3人。