中国科学院南京分院是中国科学院的派出机构，联络和协调中国科学院驻江苏、江西两省的研究所，协助做好各单位领导干部队伍建设，指导党建、纪检和监察工作，负责中国科学院与江苏、江西两省的院地合作，牵头承办中国科学院大学南京学院，联络与服务在江苏省的中科院院士。

1950年4月，中国科学院在南京设立华东办事处南京分处。

1951年2月，中国科学院决定将华东办事处南京分处改建为中国科学院南京办事处。

1954年2月，中科院上海、南京两办事处合并为华东办事处，7月在宁设华东办事处南京分处。

1955年2月，华东办事处南京分处更名为上海办事处南京分处。

1957年2月，上海办事处南京分处改建为南京办事处。

1958年4月，江苏省委决定在南京办事处基础上成立中国科学院江苏分院。

1962年5月，撤销中国科学院江苏分院。

1966年1月，中国科学院成立中国科学院华东分院南京办事处。

1969年10月，撤销中国科学院华东分院南京办事处。

1978年11月，经国务院批准，恢复中国科学院南京分院。

1980年元月，中国科学院南京分院正式成立。

2024年11月2日，中国科学院南京分院与南京师范大学附属中学，在中国科学院大学南京学院联合举办第七期中学生“紫金”科学探究计划开营仪式。

截至2023年1月，南京分院共有在职职工3004人，其中科技人员2022人，包括两院院士8人，研究员及正高级工程技术人员481人，副研究员及高级工程技术人员769人；国家杰出青年科学基金获得者40人，其他国家级各类高层次人才计划入选者近百人，江苏省第六期333工程入选者82人。

中国科学院院士：史生才（专职）、常进（专职）、崔向群（专职）、熊大闰（专职）、陈旭（专职）、戎嘉余（专职）、周志炎（专职）

中国工程院院士：张佳宝（专职）、潘君骅（专职）

国家杰出青年科学基金获得者：甘为群、杨戟、史生才、韦大明、徐伟彪、吴德金、常进、赵长印、范一中、吴雪峰、李婧、杨群、袁训来、朱茂炎、詹仁斌、黄迪颖、王博、彭新华、骆永明、蒋新、丁维新、沈仁芳、周东美、吴龙华、颜晓元、张甘霖、秦伯强、吴庆龙、张运林、张恩楼、杨辉、戴建武、徐士杰、徐科、王强斌、陈立桅、靳健

江苏省第六期333工程入选者：常进、赵长印、袁训来、唐玉国、李清文、徐科、王强斌、陈立桅、韦大明、范一中、吴雪峰、吴庆龙、张甘霖、周东美、吴龙华、颜晓元

据2023年5月官网显示，中国科学院南京分院系统有10个法人研究机构，其中空间天文领域3个、资源环境领域3个、高技术领域3个、省院共管单位1个；拥有3个国家重点实验室、1个国家工程中心、17个野外工作台站，其中5个为国家级野外台站。

系统单位（法人研究机构）（10个）：中国科学院赣江创新研究院、中国科学院紫金山天文台、中国科学院南京地质古生物研究所、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院南京地理与湖泊研究所、中科院南京天文仪器有限公司、中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所、江苏省中国科学院植物研究所（院省共管）

国家重点实验室（3个）：现代古生物学和地层学国家重点实验室、土壤与农业可持续发展国家重点实验室、湖泊与环境国家重点实验室

国家工程实验室（1个）：土壤养分管理国家工程实验室

野外工作台站（17个）：紫金山天文台青海观测站、紫金山天文台洪河天文观测站、紫金山天文台姚安天文观测站、紫金山天文台盱眙天文观测站、紫金山天文台赣榆太阳活动观测站、紫金山天文台青岛观象台、南京古生物所澄江古生物研究站、南京土壤所封丘农田生态系统国家野外科学观测研究站、南京土壤所鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站、南京土壤所常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站、南京土壤所中国科学院三峡工程生态环境秭归实验站、南京土壤所中国科学院生态系统研究网络土壤分中心、南京地湖所太湖湖泊生态系统观测研究站、南京地湖所鄱阳湖湖泊湿地观测研究站、南京地湖所抚仙湖高原深水湖泊研究站、

中国科学院南京分院系统各研究所在地学、空间天文、纳米技术、生物医学工程等优势学科领域产出了一批重大原始创新成果。

2019年4月1日，中国科学院南京分院系统研究所获得2项省科学技术一等奖、1项二等奖、4项三等奖及1项省国际科学技术合作奖。中科院紫金山天文台常进团队的《“悟空”号暗物质粒子探测器》、苏州纳米技术与纳米仿生研究所靳健团队的《高性能分离膜材料设计、制备与应用研究》分别获得江苏省科学技术一等奖。紫金山天文台孙荣煜团队的《人造天体的精密光学测量方法》获得江苏省科学技术二等奖。南京地质古生物研究所格拉汉姆·安东尼·希尔兹（Graham Anthony Shields）获得省国际科学技术合作奖。南京地质古生物研究所沙金庚团队、冯伟明团队，南京土壤研究所龚子同团队和江苏省中国科学院植物研究所黄苏珍团队等分别获得江苏省科学技术三等奖。

2020年4月，中国科学院南京分院系统研究所获得两项省科学技术一等奖、一项二等奖、两项三等奖及一项省国际科学技术合作奖。中科院南京天文光学技术研究所完成的“LAMOST的核心创新和关键技术”和中科院南京地理与湖泊研究所完成的“湖泊生态系统对全球变化的响应过程与机制”分别获得江苏省科学技术一等奖。中科院南京土壤研究所完成的“化学氧化修复污染场地土壤过程中自由基产生及其调控技术原理”获得江苏省科学技术二等奖。南京土壤所“地表臭氧浓度升高对稻麦生产的影响机制与区域风险评估”和中科院南京天文仪器有限公司“大口径可移动多用途激光雷达望远镜”分别获得江苏省科学技术三等奖。此外，南京地理所埃里克·杰佩森（Erik Jeppesen）（丹麦籍）获得江苏省国际科学技术合作奖。

中国科学院南京分院下属系统院所主办的刊物有《湖泊科学》《地层学杂志》《土壤》《微体古生物学报》及《生物进化》等。

《湖泊科学》创刊于1989年，由中国科学院南京地理与湖泊研究所和中国海洋湖沼学会联合主办，主要报道湖泊（含水库）及其流域在人与自然相互作用下资源、生态、环境变化的最新研究成果，刊载与湖泊科学有关的各学科（如物理学、化学、生物学、生态学、地质学、地理学等）以及湖泊工程、流域综合管理的理论性或应用性研究论文、简报和综述。

《地层学杂志》创刊于1966年，是地层学（含生物地层学、岩石地层学、磁性地层学、年代地层学、事件地层学、化学地层学、构造地层学、地震地层学、层序地层学、旋回地层学、生态地层学及定量地层学等）及与其相关的地质学、沉积学、古地理学、古生态学、古气候学研究的学术性期刊，主要刊载与上述学科有关的专门性论文、学术动态、报道、讨论、书刊和论文的评价、综述或译文，以及中国国内外工作方法和经验的介绍等。

《土壤》是介绍土壤、肥料、土壤生态及环境保护等方面的研究论文和调查报告为主的通报类期刊。是全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国自然科学核心期刊，已被《中国期刊网》《中国学术期刊（光盘版）》全文收录，被认定为《中国学术期刊综合评价数据库》《中国科学引文数据库》来源期刊。

《微体古生物学报》于1984年创刊，主要刊登微体古生物学的最新研究论文，中国国内外学术研究动态和学术思想的讨论。介绍微体古生物学研究的新方法、新技术及重要古生物论著的简介和评述。适合微体古生物学和生物地层工作者，科研单位、大专院校师生及地质、石油、煤炭、海洋与湖泊及生命科学等系统的有关专业人员。

《生物进化》于2006年创刊，刊登的主要内容包括生物类群的起源；地质历史时期生物多样性的发生和环境的协同进化；生物进化理论和假说；科学考察和国家地质公园；地外生命；地球生命的未来；化石资源的保护；化石、奇石的收藏和鉴赏；有关学术研究机构和博物馆的介绍。

截至2023年1月，中国科学院南京分院系统设有硕士学位授予点40个、博士学位授予点27个；2022年在读研究生约3106名，其中硕士生1954名、博士生1112名、留学生40名、在站博士后367名。

中国科学院南京分院的院徽为统一使用的中国科学院院徽。

外环为“中国科学院”字样，上为第一任院长郭沫若的手书，下为英文。环内是由六个晶体组成的一个物质结构图案，象征数学、物理、化学、天文、地学、生物六大学科融汇和结合的基础作用；中间自然形成一齿轮，象征基础科学凝聚、派生的技术科学的推进作用。外环、环内的六个晶体和中间的圆点为孔雀蓝色；中国科学院的中外文字和环内晶体之外的部分为白色。整个图案庄重、大方。象征中国科学院作为国家自然科学和高新技术研究与发展中心，面向国家战略需求，面向世界科学前沿，加强原始科学创新，加强关键技术创新与集成，攀登世界科学高峰，为中国经济建设、国家安全和社会可持续发展不断做出基础性、战略性、前瞻性的重大创新贡献。

2019年6月22日，为庆祝新中国成立70周年和中国科学院建院70周年，深入贯彻落实《全民健身条例》和《全民健身计划（2016-2020年）》，引导广大职工提高科学健身意识，根据中科院体协的要求，中科院南京分院举办了第八届中科院“全民健身日”展示活动。南京分院分党组书记、副院长、南京分院体育协会理事会主席朱怀诚及来自系统9家单位的运动员们参加了展示活动。