1981年，争取到中关村南二条1号院园区（76亩地），并投入使用。

1987年7月27日，国家科委批准将中国科学院空间物理研究所和空间科学技术中心调整合并，组建中国科学院空间科学与应用研究中心。

1993年，中国科学院组建了空间科学与应用总体部，空间科学与应用研究中心是载人航天工程应用系统总体的依托单位。

1995年，中国科学院党组决定空间科学与应用研究中心和空间科学与应用总体部合并。

2003年11月，中国科学院党组决定空间科学与应用总体部划归光电研究院。

2011年6月，中国科学院批准成立国家空间科学中心，为依托空间科学与应用研究中心的院设非法人研究单元，与空间科学与应用研究中心“一个机构两块牌子”。

2014年，作为依托单位，国家空间科学中心联合空间科学领域的相关单位，牵头建设中国科学院空间科学研究院，成为首批进入试点运行的创新研究院，并于2017年通过验收正式运行。

2015年6月，中央编办批复同意中国科学院空间科学与应用研究中心更名为中国科学院国家空间科学中心。

2019年6月，由中国科学院国家空间科学中心牵头并联合多家优势单位建设的国家空间科学数据中心；12月，依托中国科学院国家空间科学中心建设的北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室正式揭牌。

截至2022年8月，中国科学院国家空间科学中心拥有正式职工770人，中国科学院院士2人；国家自然科学基金委“国家杰出青年基金”获得者4人，“优秀青年科学基金”获得者2人，“创新研究群体”1个；人社部“百千万人才国家级人选”2人；科技部“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才1人，重点领域创新团队1个；中国科学院“关键技术人才”4人，“创新交叉团队”1个，“青年科学家奖”获得者1人，“十佳科苑名匠”2人，青促会成员47人，北京分院“启明星优秀人才”1人；享受国务院政府特殊津贴人员累计14人；怀柔区“怀柔科技之星”1人；空间中心“九章人才计划”9人。

中国科学院院士（专职）：魏奉思、王赤

国家杰出青年基金获得者：冯学尚、徐寄遥、王赤

国家自然科学基金委员会创新研究群体：基金委空间天气物理预报模式研究群体

中国科学院创新交叉团队：中国科学院“高效空间天气预报模式”创新交叉团队

据2024年3月中心官网数据，中国科学院国家空间科学中心建有国家重点实验室1个、中国科学院重点实验室3个、北京市重点实验室1个，还建有4个野外台站，中心还是中国空间科学学会、国家空间科学专家委员会办公室、国际空间研究委员会（COSPAR）中国委员会、“赵九章优秀中青年科学奖”理事会办公室等全国或国际性重要学术组织和机构的挂靠单位。

国家重点实验室：空间天气学国家重点实验室

中国科学院重点实验室：中国科学院微波遥感技术重点实验室、中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室、中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室

北京市重点实验室：天基空间环境探测北京市重点实验室

下属野外台站：海南空间天气国家野外科学观测研究站、亚丁空间天气野外科学观测研究站、四子王旗空间天气野外科学观测研究站、明安图野外科学观测研究站

下属共建机构：中国科学院南美空间天气实验室、国际空间科学研究所-北京

下属依托单位：国家空间科学数据中心、北京怀柔综合性国家科学中心空间科学实验室

据2024年3月中心官网数据，中国科学院国家空间科学中心公共技术服务中心已拥有超过120余台套大型仪器设备，总值近3亿元。

据2024年3月图书馆官网数据，中国科学院国家空间科学中心图书馆的馆藏文献以空间物理、微波遥感、空间电子技术、航空航天技术、计算机科学等学科为主，拥有中西文图书7000余本，中西文期刊100余种，以及自1995年以来的研究生学位论文。同时，在空间中心区域内，可以访问中西文数据库100余个。

2023年2月10日，中国科学院国家空间科学中心与泰国国家天文台（NARIT）签署低纬空间天气联合研究合作协议。

2023年9月28日，中国科学院国家空间科学中心和中国科学院成都分院举行战略合作协议签约仪式，共同成立成都射频科学与技术中心。

2024年5月10日，由中国科学院国家空间科学中心牵头联合中国电子科技集团公司等参与共同建设的行星际闪烁监测望远镜(又称IPS望远镜)顺利通过工艺测试。

2022年1月，中国科学院国家空间科学中心获2021年中国科学院年度团队称号。

2022年3月，中国科学院国家空间科学中心科学卫星运控部骨干团队获中国科学院三八红旗集体称号。

2023年2月，中国科学院国家空间科学中心科学卫星综合运控中心团队获2022年中国科学院年度团队称号。

2023年5月，中国科学院国家空间科学中心入选2023年度科学家精神教育基地认定名单。

中国科学院国家空间科学中心承担的重大任务主要包括中国科学院空间科学先导专项，载人航天工程、月球与深空探测工程、高分、北斗导航等国家科技重大专项，风云、海洋系列应用卫星的有效载荷和相关支持系统的任务，牵头空间科学战略规划研究，牵头建设国家重大科技基础设施——子午工程，承担国家自然科学基金、空间环境保障和空间天气建模973项目、国家863计划重大课题等。

从1995到2003年，中国科学院国家空间科学中心作为载人航天工程应用系统总体依托单位，组织15个分系统共同承担完成了135种188台有效载荷研制任务，在神舟一号到神舟五号飞船实验中均取得成功；在神舟六号至十一号和天宫一号、二号上，作为重要的有效载荷研制单位，研制了多台套空间探测有效载荷，为在轨开展空间科学研究与应用发挥了重要作用。

中国科学院国家空间科学中心是中国月球与深空探测任务的主要发起者和重要参研单位之一。自2004年至今，全程参与探月工程一、二、三、四期以及火星探测、小天体探测等任务的方案论证，承担了卫星（探测器）有效载荷总体、载荷集成管理控制系统、有效载荷地面综合测试系统、空间环境探测载荷、国际合作载荷、空间天气保障等一系列重要任务。

截至2020年9月，中国科学院国家空间科学中心获北京市科学技术进步奖二等奖2项。

《空间科学学报》是中国科学院国家空间科学中心（原空间科学与应用研究中心）和中国空间科学学会共同主办的综合性学术刊物。读者对象主要为从事空间科学各分支领域研究的研究人员、工程技术人员、科技管理人员和高等院校师生。刊载的主要内容包括以空间为研究对象的研究成果，以及与空间特殊环境有关的基础研究、应用研究和高技术研究成果。具体报道范围包括日地空间物理、空间天气学和空间环境科学、太阳系与行星科学 、微重力科学、空间生命科学、空间化学、地球空间科学、空间基础物理实验、空间天文学以及空间科学探测实验和应用等相关技术。

据2024年3月中心官网数据，中国科学院国家空间科学中心是1981年国务院学位委员会批准的博士、硕士学位授予权单位之一，拥有二级学科博士学位授权点4个、二级学科硕士学位授权点5个、专业硕士学位授权类别1个和1个博士后科研流动站。

博士后科研流动站：空间物理学

二级学科博士学位授权点：空间物理学、地球与空间探测技术、电磁场与微波技术、计算机应用技术

二级学科硕士学位授权点：空间物理学、地球与空间探测技术、电磁场与微波技术、计算机应用技术、飞行器设计

专业硕士学位授权类别：电子信息

截至2020年12月，中国科学院国家空间科学中心拥有在读研究生450人，其中硕士237人，博士213人。

中国科学院国家空间科学中心标识以其英文缩写NSSC为图文内容，以中国传统书法艺术为表现形式，以象征深广宇宙空间的蓝色作为标准色。标识内敛厚重，历久耐品，易于识别记忆，应用扩展性强，契合当代设计趋势。标识象征国家空间科学中心人团结一致，面向国家战略需求，面向世界空间科学前沿，以建成中国核心、国际著名的总体性研究机构为目标，引领空间科学发展，带动空间技术创新，矢志树起中国人铸就的人类探索太空新丰碑。

使命：引领空间科学发展，带动空间技术创新，树起人类探索太空的新丰碑

定位：中国空间科学及其卫星项目和中国科学院月球与深空探测的总体性研究机构，中国空间科学领域的研究中心和创新高地

2022年4月20日，中国空间科学学会联合广西省科技馆、中国科学院国家空间科学中心、中国科普研究所等多家单位举办“星辰大海等着你”首场活动在广西省南宁市星湖小学举行。