國家重大科技基礎設施是為探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革提供極限研究手段的大型複雜科學研究系統，是突破科學前沿、解決經濟社會發展和國家安全重大科技問題的物質技術基礎，是國家基礎設施的重要組成部分，是國家科技實力和興旺發達的重要標誌。
新中國成立之後，特別是改革開放以來，國家不斷加大投入，重大科技基礎設施規模持續增長、覆蓋領域不斷拓展、技術水平顯著提升，為科學前沿探索和國家重大科技任務開展提供了有力支撐，使我國部分學科領域在國際上佔有一席之地。從發展歷史來看，我國重大科技基礎設施經歷了從無到有、從小到大、從學習跟蹤到自主創新的過程，大致可以分為三個階段。一是上世紀五六十年代的萌芽期，圍繞“兩彈一星”研製任務，建造起一些大型科研支撐裝置，掀開了設施建設的序幕。二是七八十年代的成長期，面對改革開放以來科技需求急劇增加的形勢，以鄧小平同志為北京正負電子對撞機奠基為標誌，陸續興建中國遙感衛星地面站和蘭州重離子加速器等，設施建設邁出新步伐。三是九十年代以後的發展期，為落實科教興國戰略，興建了上海光源、海洋科考船和地殼運動觀測網等一大批設施，設施數量、建造規模和覆蓋領域逐步擴大，開啟了設施建設的新篇章。
“十一五”期間，我國重大科技基礎設施建設邁上新臺階，中央和地方財政投入顯著增加，設施建設和開放共享水平大幅提升，科研産出能力不斷提高，在科學前沿研究中做出了重要貢獻，為國家經濟建設、社會發展和國家安全提供了科技支撐，培養了大批優秀科技人才，提高了我國創新能力，提升了我國的國際地位和影響力。
一是建設和運行投入大幅增長。“十一五”期間，重大科技基礎設施建設投入超過歷史總和，中央財政安排投資65億元，部門和地方配套投入也相應增加，形成了中央、部門和地方協同支持設施建設的良好局面。設施數量跨越式增長，新啟動設施建設12項，驗收設施10項，在建和運行設施總量達到32項，覆蓋範圍從粒子物理與核物理、天文學等傳統大科學領域，向地球系統與環境科學、生命科學等新興領域拓展。中央財政持續加大運行經費投入，國家自然科學基金委員會與中國科學院設立大科學裝置科學研究聯合基金，目前已達7000萬元/年；國家科技計劃投入的科研經費快速增長，為設施運行和科研提供了有力保障。
二是國際地位和影響日益提高。“十一五”期間，我國陸續建成了北京正負電子對撞機、托卡馬克等一批具有國際先進水平的設施，部分設施跨入國際領先行列，成為國際同行學習借鑒的典範。如在高能物理方面，北京正負電子對撞機創造性地提出了多功能超導插入磁體、對撞區特種磁鐵和真空盒的設計方案，亮度在粲能區居國際領先水平，成為--粲物理領域國際合作研究的唯一裝置；托卡馬克聚變裝置是世界上首次建成的全超導非圓截面核聚變實驗裝置，不斷創造高溫等離子體放電新紀錄，成為國際聚變能開發的重要里程碑。《自然》、《科學》期刊對此給予了高度評價，認為“它將為世界其它主要聚變實驗鋪路”。目前我國已成為繼美法之後少有能參與ITER計劃的國家之一，在未來穩態等離子體物理研究中將扮演重要角色。托卡馬克裝置的建設與運行使我國在國際合作與競爭中佔據了重要位置，凸顯出先進重大科技基礎設施對提升我國國際地位的巨大作用。大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡的光譜獲取率全球最高，首創多項國際領先技術，將我國天文望遠鏡研製推至國際前沿。我國重大科技基礎設施整體上已經接近世界先進水平，正在步入全球設施建設的領軍者行列。
三是運行效率和共享水平明顯提高。重大科技基礎設施運行管理和考核評價制度不斷完善，建立起用戶參與、課題開放、數據共享等管理規範，為設施科學目標實現提供了有力保障。設施運行效率穩步提升，加速器類裝置開機率超過95%；大部分設施已處於滿負荷狀態，整體運行和使用效率躋身世界先進水平。設施開放共享的科學效益顯現，對外部用戶開放時間已超過80%，吸引和凝聚了一批國內外頂尖科學家和研究團隊，支撐了一批前沿、原創和跨學科的科學研究。重大科技基礎設施共建、共管、共用的局面初步形成，開放共享和協同創新運行機制將為我國優化科技資源配置提供經驗借鑒。
四是綜合效益不斷提升。重大科技基礎設施建設和運行有力地促進了學科發展，為我國的科學研究做出了重要貢獻，使我國粒子物理、核物理、生命科學等領域中的部分前沿方向進入國際先進行列。設施運行中解決了一批關乎國計民生和國家安全的重大科技問題，在載人航天、資源勘探、防災救災和生物多樣性保護等方面發揮著不可替代的作用。設施建設中催生出大型超導、精密製造和測控、超高真空等一批高新技術，提高了相關産業技術水平，直接帶動了相關企業的技術進步和新産品開發以及開拓國際市場的能力。設施建設和運行還在促進科技活動國際化，提升國民科學素質，增強民族自信心等諸多方面，發揮著特有作用。
五是為國家科技人才培養做出了貢獻。重大科技基礎設施的建設為國家培養和造就了一支頗具實力的工程技術、科研和管理隊伍，其中，不乏優秀的學術帶頭人和工程技術、管理專家，享有國際聲譽。通過設施的利用，也培養和凝聚了一批高水平的用戶隊伍，設施的建設更是帶動了相關企業技術力量的提升和高素質人才的培養。
