广州能源研究所成立于1978年，前身为1973年成立的广东省地热研究室。1998年4月原中国科学院广州人造卫星观测站并入广州能源所。目前形成了以生物质能、海洋能、太阳能、地热能、固体废弃物能、天然气水合物和节能与环保为重点方向的学科布局，是国家能源生物燃料研发中心、中国科学院可再生能源重点实验室、中国科学院天然气水合物重点实验室、中国科学院广州天然气水合物研究中心和广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室的依托单位。