中国科学院沈阳应用生态研究所（以下简称沈阳生态所）成立于1954年，其前身为中国科学院林业土壤研究所，1987年更为现名，2001年成为国家知识创新工程试点单位，2015年成为中国科学院 生态文明建设 领域首批特色研究所试点单位。
1987年，根据中国科学院强化生态资源环境研究的战略部署及学科需要，研究所更名为 中国科学院沈阳应用生态研究所 。学科定位为以陆地生态系统为研究对象，以现代生态学为主攻学科，主要开展宏观生态学、系统生态学、实验生态学，生物工程与生物技术等领域的研究。
1998年，沈阳生态所根据国际应用生态学的发展趋势、国家生态环境建设实践的需求、中国科学院的学科布局和我所的学科优势与积累，将我所的学科定位为 以应用生态学为主攻学科，以实验生态学方法为主要手段，重点开展森林生态学、污染生态学和农业生态学中的物质循环生态过程、区域农业可持续发展研究 。
2001年，沈阳生态所正式进入中国科学院知识创新工程试点，确立了森林生态与林业生态工程、土壤生态与农业生态工程、污染生态与环境生态工程三大领域的学科布局。
2010年，沈阳生态所根据中国科学院 创新2020 总体部署，制定了研究所 一三五 规划。
2015年，按照中国科学院 率先行动 计划的要求和研究所分类改革的统一部署，沈阳生态所成功进入中国科学院 特色研究所 建设首批试点研究所，进入新的历史发展时期。2018年，顺利通过特色研究所建设验收。
建所以来，围绕国家农业、林业可持续发展、生态与环境建设中急需解决的重大问题和应用生态学的发展需要，沈阳生态所在森林生态与林业生态工程、土壤生态与农业生态工程、污染生态与环境生态工程领域开展基础性、战略性和前瞻性研究，丰富和发展森林生态学、农田生态学和污染生态学的基础理论，为我国主要退化生态系统恢复与重建，改善生态与环境，保障食物安全提供科学依据与关键技术。共获得省部级以上奖励230余项，其中国家奖33项，省部级奖202项；出版专著288部；发表论文7700余篇，其中SCI论文2326篇；授权专利500项。
文化路园区北实验楼
沈阳生态所设有森林生态与林业生态工程研究中心、土壤生态与农业生态工程研究中心、污染生态与环境生态工程研究中心等三个研究中心；是土壤养分管理国家工程实验室（共建）、污染土壤生物-物化协同修复技术国地联合工程实验室、中国科学院污染生态与环境工程重点实验室、中国科学院森林生态与管理重点实验室、中国科学院绿色肥料工程实验室、辽宁省陆地生态过程与区域生态安全重点实验室、辽宁省生态公益林重点实验室、辽宁省植物资源与利用重点实验室、辽宁省土壤环境质量与农产品安全重点实验室、辽宁省肥料工程技术中心等科技平台的依托单位；在不同地带、不同类型地区设有8个野外站，其中吉林长白山森林生态系统国家野外科学观测研究站、辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站、湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站、清原森林生态系统观测研究站为国家级野外台站、中国生态系统研究网络(CERN)站，乌兰敖都荒漠化试验站为国家林业局荒漠化防治监测站，大青沟沙地生态研究站、沈阳树木园（沈阳城市站）和额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站为所级站；此外，沈阳生态所还与国家林业局共建了长白山西坡站和额尔古纳湿地站。沈阳生态所拥有东北地区最大的生物标本馆，馆藏标本61万份，其中包括维管束植物标本29万份，苔藓标本13万份，地衣标本3万份，高等真菌标本4万份，昆虫标本7.2万份，病害标本1万份，木材标本1千份，微生物标本2万份及土壤标本2万份。为进一步提升整体研究水平和国内外影响力，沈阳生态所在沈阳市沈北新区建设了占地346亩的新园区，实验大楼、植物引种驯化中心、研究生公寓等建筑和设施已建成并投入使用。
裕农路园区区综合大楼
截至2019年底，沈阳生态所共有在职职工434人。其中专业技术人员389人，包括正高级专业技术人员85人、副高级专业技术人员99人。共有国家杰出青年科学基金获得者2人，国家优秀青年基金获得者9人。
沈阳生态所是1981年国务院学位委员会首次批准的博士学位点，现设有生态学、农业资源与环境2个一级学科博士研究生培养点，微生物学、环境科学2个二级学科博士研究生培养点，生态学、农业资源与环境2个一级学科硕士研究生培养点，微生物学、植物学、森林培育、环境科学等4个专业二级学科硕士研究生培养点；并设有生态学、农业资源与环境2个一级学科博士后流动站。共有在学研究生357人（其中博士生190人，硕士生167人），在站博士后31人。
沈阳生态所与美国、英国、德国、比利时、俄罗斯、瑞士、日本等国家的众多高水平大学和科研机构开展卓有成效的合作研究与学术交流，与国内知名高校和相关企业建立了合作关系。
沈阳生态所是辽宁省生态学会、辽宁省植物学会、辽宁省土壤学会、沈阳市植物学会的挂靠单位；主办中文期刊《应用生态学报》《生态学杂志》，及SCIE期刊Ecological Processes等学术刊物。
