交通部科学研究院的历史可以追溯到1960年11月，当时正式成立。1981年4月，科研体制迎来一次重大调整，交通部科学研究院与交通部科技局合并，共享交通部科学研究院的名称，实行双重管理。
1989年9月，国家机构编制委员会批准了交通部的决定，恢复了交通部科学研究院的地位，将其提升为部属一级事业单位。从此，研究院在交通部的直接领导下，负责对直属科研机构进行统一管理。
1999年9月，研究院经历了一次重要的重组，由原交通部科学研究院、交通部科技信息研究所和交通部标准计量研究所合并而成，进一步强化了其研究实力和职能范围。
2000年7月，交通部科学研究院在国家层面也取得了重大进展，科学技术部、中央机构编制委员会办公室、财政部等六部委联合批准了其转制方案，使研究院继续保持为交通部直属的科研事业单位，为我国交通领域的科研工作提供了坚实的基础。
交通部科学研究院是交通运输部直属的一所综合性科研机构。主要从事交通决策支持、交通规划、交通信息化、交通环保与安全、交通金融、交通标准与计量、交通新技术、新材料开发与应用、现代物流等领域的科学研究，同时开展国际国内交通科技交流、科技咨询、交通人才培训、交通产品认证，以及公路工程、交通工程领域相关设计、施工和监理等业务。