Появление НИИ биохимии в структуре Сибирского отделения Академии медицинских наук было не случайно. Оно подготовлено всем ходом развития событий, связанных с формированием медицинской академической науки на Востоке страны. Уже в 1971г. в составе Института клинической и экспериментальной медицины Сибирского филиала АМН СССР (ИКЭМ СО АМН СССР) появилась лаборатория биохимии, на базе которой выполнялись фундаментальные исследования по адаптации человека к условиям Сибири и Азиатского Севера. Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР от 13 августа 1979г. №778 «О дальнейшем развитии медицинской науки в районах Сибири и Дальнего Востока» в СО АМН СССР было предусмотрено открытие Института биохимии. Однако первый в Сибири Институт биохимии появился только 10 лет спустя, когда лаборатория биохимии трансформировалась в отдел биохимии ИКЭМ СО АМН СССР. В этот период в отделе уже была необходимая материально-техническая база, и работал большой профессиональный коллектив ученых.
На заседании Президиума АМН СССР 6 апреля 1988г. рассмотрен вопрос «О развитии основных направлений области биохимии в Сибирском отделении АМН СССР в свете постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР №778». Принято постановление организовать в Новосибирске Институт биохимии,
21 сентября 1988г. на заседании Коллегии МЗ СССР было принято решение об организации Института биохимии СО РАМН в г. Новосибирске, протокол №28-3.
Институт биохимии создан на основании приказа МЗ СССР от 26 октября 1988г №782 «Об организации в г.Новосибирске Института биохимии Сибирского отделения АМН СССР» с возложением на него функции «ведущего (головного) учреждения в области молекулярных механизмов адаптации и гомеостаза, поручив ему координацию работ по проблемам биохимии, молекулярной биологии, биотехнологии и химического микроанализа».
Бессменным директором института с 1988 по 2013 гг. являлся член-корр. РАМН, впоследствии академик РАН Л.Е.Панин.
Под руководством Льва Евгеньевича Панина в Институте была создана научная школа биохимиков и организована подготовка кадров в области биохимии. В последующем создано направление исследований в области молекулярной биологии и генной инженерии.
С 2015 г. по настоящее время Институтом руководит доктор биологических наук Усынин Иван Федорович.