专用集成电路与系统研究室是微电子研究所从事硅集成电路设计技术研究的重点研究室，成立于1986年。在国家"七五"、"八五"、"九五"及"十五"期间，均承担并完成了国家许多重点和重大项目，培养了大批的集成电路设计高级人才。研究室的目标:追踪集成电路设计技术前沿发展，支撑国际集成电路需求，引领集成电路技术的应用。满足国家对集成电路的需求，培养高级集成电路设计人才。

研究室现有32名专业技术人员，其中研究员、副研究员6人，研究关注低功耗与极低功耗数字信号处理器、宽带通信系统与基带SOC、极低功耗模数混合集成电路设计、高性能模拟与射频硅基集成电路、以及绿色电源集成电路设计。

2004年成功研发专用DSP，峰值运算能力为256亿次累乘加/秒，达到国际水平。2008年研制成功CMMB解调器DTV101，为最早提供CMMB芯片方案的单位之一。在近5年里发表论文78篇，申请专利26项，承担ICSICT-2006国际会议"RF/mixed-signal Ultrawideband Transmitter"，ISSCC2009-北京"microprocessor"等分会主席。国际会议邀请报告4次。培养毕业硕士、博士研究生18人。

研究室下设:实时信号处理实验室、混合信号实验室、CMOS射频模拟电路实验室、宽带通信系统实验室。