1957年5月18日，煤科总院正式建院，隶属于原煤炭工业部，是煤炭行业唯一的一家大型综合性科研开发的专业研究机构，主要职能是从事煤炭工业生产建设中重大关键性技术难题及有关基础理论研究。

1999年7月，煤科总院转制为企业，隶属于中央企业工作委员会。

2003年3月，作为15家科研转制院所之一，纳入国务院国资委管理。

2008年4月，国务院国资委对煤科总院和中煤国际设计总院实施重组成立中国煤炭科工集团有限公司，煤科总院成为集团公司的全资子企业。

2008年4月，煤科总院作为集团公司二级子企业运行，按照集团公司“两院一公司”的运行架构，煤科总院保留了除天地科技以外的业务和管理模式。

2010年9月，集团公司实施扁平化管理，将原煤科总院管理的京外单位作为由集团公司直接管理的二级子企业，煤科总院以续存原在京单位业务的形式运行。

2013年3月，煤科总院品牌由集团公司直接管理，煤科总院原存续母体重新成立煤炭科学技术研究院有限公司（北京研究院），作为集团公司直接管理的二级子企业。

2019年3月，集团公司作出了依托煤科总院建设集团公司中央研究院的部署。