本院規劃成立之初，承蒙海內外生醫工程界學術領袖高瞻遠矚的建議及努力下，於2000年6月成立醫學工程研究組(簡稱醫工組)，致力研發具價值及開發性的醫學新療法、技術及醫材產品，以達成提升國內醫學工程研究技術水準。

爾後於2004年8月，在政府推動奈米生醫科技研究政策下，本院成立奈米醫學研究中心(簡稱奈米中心)，執行奈米國家型科技計畫，推動我國在奈米科技於醫藥衛生上的應用研究，整合奈米科技與醫藥科技的跨領域研究。

基於醫工組與奈米中心兩者的專長互補性、具關鍵性研究團隊及共同的產學研發目標，於2013年合併，成就今日之生醫工程與奈米醫學研究所(簡稱醫工奈米所)。

本所研究聚焦於生醫材料及再生醫學、生物醫學影像、奈米醫學及醫用電子等四大跨領域研究方向，並以開發具前瞻性生醫產品、發展生醫影像、奈米醫學核心技術、以及開創生醫產業新契機為研究導向，根據基礎研究累積研發能量將產品導入臨床轉譯，期與產業建立強烈鍵結為本所發展宗旨。