黑龙江省科学院微生物研究所成立于1959年9月9日，原名中国科学院林业土壤研究所生物分所，后隶属于中国科学院东北分院，1971年转属黑龙江省，后又归属黑龙江省科学院。

黑龙江省科学院微生物研究所是从事生物工程技术、微生物等方面的基础性研究与科技开发的综合性科研机构。在基因工程技术、生物质能源、食用菌菌种保藏与应用、废水微生物处理、生物肥料、生物农药、微生物保健品、固液综合配套发酵技术等领域形成了专业特色和技术优势。长期承担国家五年计划项目、"863" 计划项目、国家自然基金项目和各部委、省市科研项目，已取得300余项科技成果，其中国家、部委项目45项及省重点项目57项，成果达国际先进水平以上29项。获国家科技进步奖6项、省部级科技进步奖30项，发表一级以上学术论文700余篇，申请专利50余项，出版专著10余部。其中“灵杆菌素”、“金葡菌素”、“复合氨基酸”、“微生物肥料系列产品”、“微生物农药系列产品”、“光合细菌系列产品”、“食用菌系列产品”等科研成果在生产中应用，取得了可观的经济效益和巨大的社会效益。 截止2017年末，全所在职职工人数为79人，其中专业技术人员56人，有正高级职称10人、副高职29人、中级10人，初级7人。省级重点学科带头人2人、省级学科后备带头人2人；博士5人、硕士21人。

研究所现有固定资产2000余万元，已形成科研创新、产品开发和后勤服务的合理布局：生物工程重点实验室、资源与环境微生物研究室、应用医学微生物研究室、食用菌研究中心四个研究部门和卫生部绿脓杆菌专业实验室、黑龙江省生物工程重点实验室、黑龙江省发酵工程技术研究中心、黑龙江省食用菌中试基地、黑龙江省菌种保藏中心以及黑龙江省科学院生物肥料研究中心等一系列研发平台组成了涵盖微生物上下游技术研究的科研创新体系；高新技术企业龙泰生物技术有限开发公司、波塞冬经贸公司组建了产品开发推广的网络模式；科研业务部、资产财务部、人事政工部、行政后勤部、科技信息部等提供了有力的后勤服务保障。

研究所拥有微生物学及微生物药物学两个省级重点学科、1个省级博士后产业化基地（2004年经省人事厅批准的生物工程博士后产业基地）和1个硕士学位授予点（2001年与黑龙江大学联合创办生物化学与分子生物学专业硕士学位授予点）。

黑龙江省科学院微生物所为黑龙江省生物技术产业发展发挥着重要作用。由研究所和两个省级学会主办的中文核心期刊《生物技术》向国内外公开发行；黑龙江省微生物学会、黑龙江省生物工程学会、黑龙江省生物制品技术质量监督检验站、黑龙江省菌种保藏委员会、黑龙江省食用菌标准化技术委员会、哈尔滨市道里区生产力促进中心等公益性机构均驻在所内。

研究所在1998年被黑龙江省委、省政府授予省级"文明单位标兵"后，2004年、2010年再次被评为省级“文明单位标兵”。