日本原子能研究开发机构（JapanAtomicEnergyAgency，JAEA），成立于2005年10月1日，由日本核燃料循环开发机构（JNC）与日本原子能研究所（JAERI）合并组成的研发机构。

2005年10月1日，日本核燃料循环开发机构（JNC）与日本原子能研究所（JAERI）合并组成了一个新的研发机构——日本原子能研究开发机构（JAEA）。新机构的总部位于茨城县东海村，其主任是JNC的前主任——YuichiTonozuka。

2015年11月，日本原子能规制委员会建议主管“文殊”的日本文部科学省选择新的运营方来取代原本的日本原子能研究开发机构。

20世纪90年代，日本原子能研究开发机构的科学家首先研发出一种能够吸收铀的材料，当它被浸没在海水中时能够在表面吸附并固定铀。

2003年，日本原子能研究开发机构建成了名为J-KAREN的首台飞秒拍瓦激光。

当地时间2017年6月7日，日本原子能研究开发机构大洗研究开发中心发生核辐射事故，5名男性员工遭受辐射。该机构在7日发布消息称，在4人的肺中检测出放射性物质。其中一名50多岁的员工从肺部检测出2.2万贝克勒尔的钚239。8日，该机构推测进入该男性员工体内的放射性物质总量高达36万贝克勒尔，目前正在进行更为详细的调查。

2023年9月8日下午，日本原子能研究开发机构下属的位于茨城县东海村的核燃料循环工学研究所的钚燃料第三开发室内的手套箱进行定期检查时发现了放射性物质引起的污染。污染位置位于手套箱上表面与底面，共计4处，放射性活度最大约33贝克勒尔。该研究所称，放射性物质泄漏未对工作人员健康和周边环境造成负面影响。