清华大学微电子学研究所成立于1980年9月5日，座落于清华大学校园内东南部、9003大楼北面的微电子所大楼是微电子所的主要办公、科研与教学场所，此处包括所行政、器件研究室和集成电路开发与工业性试验线，建筑面积共9096平方米。微电子所另有两个室位于东主楼九区一层和二层，它们是集成电路与系统集成设计研究室和CAD技术研究室，建筑面积1600平方米（2002年扩建400平方米）。微电子所的前身是原无线电电子学系1956年创办的半导体教研组，1970年，半导体教研组的主体随无线电系赴四川绵阳分校，在非常艰苦的条件下坚持科研教学工作，余下部分留在计算机系成立半导体车间，建立了全国第一条MOS集成电路科研与生产线。1978年四川绵阳分校搬回北京总校，半导体教研组与半导体车间合并，1980年在此基础上成立了微电子所。在几十年的发展中，微电子所在科研和教学方面取得了丰硕的成果。

自建所20多年来，微电子所共获国家奖励6项，省部级奖励20多项，国家发明专利30多项。微电子所师资力量雄厚，共培养学士近千名、硕士与博士300多名，向社会输送各层次优秀专业人才共计1200余人。近年来又建立了可以完成IC相关技术全面教育与培训的优良环境，开展了第二学士学位和工程硕士班教育及其他专项技术培训，取得了显著的社会效果。2004年3月，根据学科发展的需要，学校批准成立了微电子与纳电子学系（简称微纳电子系），进一步全面提升科研与教育的水平与能力。