松山湖材料实验室（以下简称“材料实验室”）坐落于粤港澳大湾区主要核心城市之一的东莞市，毗邻中国散裂中子源，以中国科学院物理研究所为牵头单位，由东莞市政府、中国科学院物理研究所和中国科学院高能物理研究所共建，于2018年4月完成事业单位注册，2019年6月17日正式开启项目动工，总体规划1200亩，总经费预算约120亿元，首期计划投资经费50亿元，首期基础设施建设周期为2019年-2020年。
未来将布局前沿科学研究、创新样板工厂、公共技术平台和大科学装置、粤港澳交叉科学中心四大核心板块，形成“前沿基础研究→应用基础研究→产业技术研究→产业转化”的全链条研究模式。定位于成为有国际影响力的新材料研发南方基地、未来国家物质科学研究的重要组成部分、粤港澳交叉开放的新窗口及具有国际品牌效应的粤港澳科研中心。
材料实验室实行理事会领导下的实验室主任负责制，为广东省事业单位，王恩哥院士担任理事长，汪卫华院士担任实验室主任，赵忠贤院士担任学术委员会主任。