隶属中国航天科技集团公司，又称作“航天五院”。其前身可追溯到1956年成立的“国防部第五研究院”，钱学森任第一任院长。
1968年2月20日，经毛泽东主席批准，中国空间技术研究院(China Academy of Space Technology，简称CAST)成立，掀开了中国空间事业新的一页。中国空间技术研究院是中国空间技术的主要研究中心和航天器研制、生产基地，其主要任务是：参与制定国家空间技术发展规划；研究、探索和开发利用外层空间的技术途径；承接用户需求的各类航天器和地面设备的研制及提供优良的服务；空间技术成果的推广应用，以及空间技术对外交流技术与合作。
1970年4月24日，成功研制并发射了中国第一颗人造地球卫星——东方红一号，使中国成为世界上第五个自行研制和发射人造卫星的国家，开创了中国探索外层空间的新纪元。2003年10月，神舟5号飞船载人飞行获得圆满成功，使中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家，树立了中国航天史上一座新的里程碑。至2003年底，研制并成功发射了53颗不同类型的人造卫星、4艘无人试验飞船和1艘载人飞船，初步形成了返回式遥感卫星系列、东方红通信广播卫星系列、风云气象卫星系列、实践科学探测与技术试验卫星系列、地球资源卫星系列和北斗导航定位卫星系列。在载人飞船技术、卫星回收技术、一箭多星技术、地球静止轨道通信卫星技术和遥感卫星技术等领域已跨入世界先进行列，取得了举世瞩目的成就。
所研制的各类航天器在国民经济、国防建设、文化教育和科学研究等方面得到广泛应用。基于各类应用卫星，建立了各种稳定运行的卫星应用系统，取得了显著的社会效益和经济效益。同时航天器研制取得的新技术成果，移植推广到国民经济的各个部门，有力地推动了传统产业的技术改造和技术进步。
中国空间技术研究院下设10个研究所、一个工厂，建立了空间技术研制试验中心，形成了空间飞行器总体设计、分系统研制生产、总装测试、环境试验、地面设备及应用、服务保障系统等配套完整的研制生产体系。11名两院院士、12名国家级有突出贡献的中青年专家、1700多名高级专业技术人才、1000多名高级技术工人，以及一大批正茁壮成长的航天新生代为中国空间事业的持续发展奠定了坚实的基础。
中国空间技术研究院先后与俄罗斯、德国、法国、巴西、美国和日本等十多个国家和地区的宇航公司和空间研究机构建立了广泛的联系；与他国联合研制整星、卫星零部件出口取得突破，其中与巴西联合研制成功的中巴地球资源卫星被誉为20世纪“南南合作”的典范。
