金属材料强度国家重点实验室的前身是由周惠久院士等前辈建立的, 并于1963年高教部和国家科委批准成立的金属材料及强度研究室和1985年国家教委批准成立的金属材料强度部门开放实验室。1990年，利用世行贷款建设，1995年建成并正式对外开放。实验室定位于“基础金属材料”学科领域，瞄准基础金属材料产业转型升级等国家重大战略需求，聚焦于高性能金属材料设计制备与表征、新型功能与功能结构一体化材料、材料非传统制备技术与服役行为、海洋重大装备关键材料及其应用、稀有难熔金属材料的制备与应用五个研究方向，开展特色研究。1997、2003、2008和2013年四次以逐次提升的良好成绩和2018年的一次优秀的成绩通过科技部组织的国家重点实验室评估。孙军院士任实验室主任。
近5年来，实验室取得了丰硕的科研成果，为国民经济和国防建设做出了突出贡献。主持承担了以国家自然科学基金创新群体、国家重点研发计划项目和国防军工重大重点项目等为代表的一批国家重要科研任务。发表了以Nature（4篇）、Science（10篇）等一系列高水平论文为代表的原创性成果；以第一完成单位获国家自然科学二等奖2项、中国科学十大进展1项等多项奖励。在成果转化方面，突破了多项制约我国相关领域发展的材料技术瓶颈, 在国家科技发展、社会经济发展、国家安全中发挥了重要作用。