中國科學院廣州能源研究所成立于1978年，其前身為1973年成立的廣東省地熱研究室。1998年4月，原中國科學院廣州人造衛星觀測站并入廣州能源所。2001年成為中國科學院知識創新工程試點單位之一。2015年進入中科院清潔能源特色研究所培育階段，2017年參與籌建中科院清潔能源創新研究院和南海生態環境工程創新研究院。

　　廣州能源所定位于可再生能源、新能源、節能環保及相關戰略研究等領域的應用基礎與關鍵技術、方法研發，圍繞國家戰略需求提供能源咨詢服務。廣州能源所在“一三五”規劃實施過程中，梳理凝練研發方向，確立“生物質高效轉化與規?；咧道谩薄胺植际娇稍偕茉炊嗄芑パa獨立系統”“天然氣水合物基礎物性、成藏理論、開采及綜合利用關鍵技術”等三個重大突破和“太陽能光熱光電材料開發技術”“先進能源材料開發技術”“儲能關鍵技術及應用示范”“可再生能源利用過程節能環保關鍵技術”“能源戰略及低碳發展”等五個重點培育優勢發展領域?！笆濉逼陂g廣州能源所在科技創新、黨建及創新文化、人才隊伍建設、反腐倡廉建設等方面取得顯著成效，三個重大突破和五個重點培育方向都已高質量完成，取得多項重大產出，獲得國家技術發明二等獎1項，中國專利優秀獎1項，廣東省科技進步特等獎1項、一等獎6項，省專利金獎3項，其他省部級科技獎勵9項。廣州能源所作為骨干成員單位，完成中科院潔凈能源創新研究院和南海生態環境創新工程研究院等機構共建驗收工作，穩步推進潔凈能源創新研究院（廣州）的建設，并支持國家能源實驗室、廣州明珠科學園建設等。

　　廣州能源所是國家能源生物燃料研發中心、天然氣水合物國家重點實驗室分室、中國科學院可再生能源重點實驗室、中國科學院天然氣水合物重點實驗室、中國科學院廣州天然氣水合物研究中心和廣東省新能源和可再生能源研究開發與應用重點實驗室的依托單位，建有國家可再生能源綜合技術國際研發中心、國家能源生物燃料研發中心、廣東省分布式儲能及智能微電網工程中心等研發平臺，是國家生物質能源產業技術創新戰略聯盟理事長單位、廣東省分布式能源互聯網產業聯盟理事單位。廣州能源所是中國可再生能源學會生物質能專業委員會、天然氣水合物專業委員會以及廣東省太陽能學會的掛靠單位?？蒲袉卧?1個研究室，形成了以生物質能、海洋能、太陽能、地熱能、固體廢棄物能、天然氣水合物、節能與環保、分布式綜合能源系統集成及智能微電網應用為重點方向的學科布局。建有公共儀器分析測試平臺，擁有大型分析測試儀器90余臺（套）。主辦學術期刊《新能源進展》，2020年進入RCCSE核心期刊。