本所的成立可以溯至民國六十年臺灣省立教育學院創校之時即已設立的科學教育學 系，該系創設的宗旨在於提高中學數理科教師的水準，最初兩年係以實驗班方式招收專 科畢業的在職教師。其後實驗班停止招生，改為參加聯合招生，並逐年設立數學、物 理、生物、和化學四組，每組必修課程皆比照部頒師範院校類似科系的課程標準。由於 科學教育學系屬下的四組，每年皆各招生一班，其規模和功能實際上是相當於四個學 系，因此經報部核准後，各組於民國七十年獨立成系。為承續科學教育學系統合數學、 物理、化學、和生物等各系在推展科學教育工作和進行科學教育研究方面的功能，本校 各系熱心科學教育的同仁皆建議及早成立科學教育研究所，是以自民國七十年以後，本 校即積極致力於科學教育研究所碩士班的籌設，迭經數年的努力，終於獲准在民國七十 六年正式成立。之後，由於成立博士班的需求日益殷切，加以所內師資日愈整齊，乃於 民國八十二年申請成立博士班，並獲教育部通過。民國88年(1999年)，本所因應師資培 育變革與終身學習之潮流，成立國高中職教師在職進修數理教學碩士班，以協助中等學 校科學∕數學教師透過行動研究改善其教學品質。104學年度起數理教學碩士班更名為 數理創意教學及科普推廣碩士在職專班，同年並成立數理創意教學馬來西亞境外碩士在 職專班。目前本所設有博士班、碩士班、數理創意教學及科普推廣碩士在職專班、數理 創意教學馬來西亞境外碩士在職專班，體制相當完備。