به دنبال گسترش دامنه فعالیت های پژوهشی و آموزشی پژوهشگاه، احساس نیاز به تاسیس معاونت پژوهشی و تحصیلات تکمیلی ايجاد شد و این معاونت از سال 1382 در پژوهشگاه دانشهای بنیادی آغاز به کار نمود.
هماهنگی بین بخشهای مختلف تحقیقاتی در پژوهشگاه با یکدیگر و با ارگانهای علمی کشور، هماهنگی بین فعالیت های آموزشی در پژوهشکده های مختلف و تنسیق امور آموزشی و دانشجویی از وظايف اولیه ای بود که به عهده این معاونت گذاشته شد.
تنظیم و تهیه آمارهای پژوهشی برای ارزیابی فعالیت های علمی و ارائه به نهاد های ذی ربط درون و برون پژوهشگاه نیز از وظایف معاونت پژوهشی است که از سال 1387 از طریق دفتر نظارت و ارزیابی پژوهشی پژوهشگاه صورت گرفته است.
نظارت و پیگیری مسائل مربوط به ارتقا و یا استخدام اعضای هیات علمی، تشکيل شورای علمی، شورای آموزشی و کمیته ارتقاء و ابلاغ مصوبات آن به منظور اجرایی شدن آنها، از دیگر وظایف اين معاونت می باشد.
معاونت پژوهشی و تحصیلات تکمیلی همه گونه تلاش برای ارتقاء کیفیت محيط و تسهيل مراودات علمی را به عمل می آورد.