中国农业科学院茶叶研究所于1956年6月由国务院科技规划委批准筹建、1958年5月在浙江省杭州市成立，是我国唯一的国家级茶叶综合性科研机构。2001年增挂浙江省茶叶研究院牌子。
中国农业科学院茶叶研究所现设有办公室、科技处、财务处等3个职能部门，茶树资源与改良研究中心、茶树种植工程研究中心、茶叶加工工程研究中心、茶叶质量标准与检测技术研究中心、茶叶质量认证发展研究中心、茶业经济与信息研究中心、农产品质量安全研究中心、茶业职业技能培训中心、茶叶试验场等9个业务部门；杭州龙冠实业有限公司是中国农业科学院茶叶研究所的科技型企业；农业部茶叶质量监督检验测试中心、杭州中农质量认证中心设在中国农业科学院茶叶研究所；中国茶叶学会挂靠在中国农业科学院茶叶研究所。全所现有在职人员190余名，其中专业技术人员140多人，正高级职称人员12名、副高级职称人员30名。其中，陈宗懋研究员是目前我国茶叶界唯一的院士。全所现有国家级突出贡献专家1名，省部级突出贡献专家4名，中国农科院突出贡献专家1名，享受政府特殊津贴专家18名；中华农业英才奖1名，全国优秀科技工作者1名；浙江省“151”人才21名，中国农科院二级岗位杰出人才3名、三级岗位杰出人才8名、“跨世纪学科、开发推广带头人”5名；博士9名，硕士36名。
中国农业科学院茶叶研究所以应用和应用基础研究为主，围绕着茶叶优质、高产、高效和茶叶行业的关键、共性科技问题开展攻关创新。研究领域涵盖茶叶产前、产中、产后各环节，以茶树种质资源和遗传育种、茶树营养生理、茶树有害生物防治、现代茶叶加工工程、茶叶化学成分、茶树生物技术、茶叶质量标准与安全等为研究重点。现建有国家茶产业工程技术研究中心、国家茶树资源保存中心、国家茶树改良中心、农业部茶及饮料植物产品加工与质量控制重点开放实验室、浙江省茶产业科技创新服务平台。
中国农业科学院茶叶研究所建所以来，先后进行了500余项课题研究，取得了近200多项科研成果，获奖成果95项，其中全国科学大会奖1项、国家发明奖2项、国家科技进步奖4项、国家星火奖1项、省部级奖35项。“八五”期间获得农业部命名的“百强研究所”称号。2004年，在中国农业科学院农业信息研究所公布的全国农业科研机构评估结果中，中国农业科学院茶叶研究所综合实力排名第13位。中国农业科学院茶叶研究所80%左右的科技成果推广应用于生产，产生了显著的社会效益和经济效益，多次获得国家科委、农业部和财政部联合颁发的农业科技成果转化奖。
中国农业科学院茶叶研究所自1982年开始招收硕士研究生，1987年开始联合招收博士研究生，2003年获博士学位授权资格，现有博士生导师4名，年招收研究生20多名。
中国农业科学院茶叶研究所先后与美国、日本、韩国、英国、法国、加拿大、德国、瑞士等20多个国家开展合作研究，选派科技人员出国考察和参加学术会议，并主办了5次国际茶叶学术研讨会。技术援助马里、摩洛哥、几内亚、巴基斯坦、斯里兰卡等国家建立茶场和茶叶加工厂。
中国农业科学院茶叶研究所科研条件比较优越，建有院士实验室、茶树生物技术实验室、分子生物学实验室及“开放实验室”。拥有液相色谱仪、高速冷冻离心机、气质联用仪、全谱直读光谱仪、近红外分析仪、等离子发射光谱仪等先进仪器设备和大型人工气候室。
中国农业科学院茶叶研究所图书馆藏书4万余册，是我国最大的茶叶专业图书馆。主办、编辑出版《中国茶叶》、《茶叶世界》专业期刊，编辑出版《茶叶科学》专业期刊。
