药物化学生物学国家重点实验室于2011年获得科技部批准立项建设，首任实验室主任为饶子和院士。2014年12月通过验收，为依托南开大学的独立科研实体。2023年与天津国际生物医药联合研究院和康希诺生物股份公司等共建单位，完成全国重点实验室体系重组。

现有固定人员133人。包括：课题组长85人，副高级研究人员2人，技术人员19人，管理人员7人，博士后20人。先后承担国家级项目332项，总经费约6.47亿元。其中，国家基金委创新研究群体项目1项、国家重点研发计划34项、国家重大科学研究计划21项、国家重大科学仪器专项1项、国家科技重大专项3项；横向项目180项，在研经费总计约1.47亿元。授权发明专利473项（含PCT专利17项）。

实验室在病毒入侵机制和新冠抗体干预的研究、结核病的新靶标确证和抗结核新先导化合物的发现、靶向线粒体药物策略研究、靶向肿瘤干细胞的原创新药的研发、宿主先天免疫应答机制研究、药物与靶标互作的可视化研究、纳米药物协同递送促进疾病精准治疗的研究等方面取得重大标志性成果。目前，新冠长效中和抗体在中、俄、美同步开展1/II期试验；抗脑胶质瘤原创候选新药ACT001在全球多个国家开展III期临床试验。

药物化学生物学全国重点实验室定位为基于化学生物学开展重大疾病新药靶标的发现与确证，研发创新药物的应用基础类研究机构。坚持“四个面向”，以实现一批我国重大疾病药物的源头创新和自主研发为使命，加快实施健康中国行动，推进药物化学生物学原创理论从0到1的持续性突破，建设成为国际化学生物学的创新高地及我国生物医药领域的战略科技力量。