中国科学院脊椎动物进化系统学重点实验室于2008年成立。实验室以脊椎动物为研究对象，涵盖现生生物及化石，着重研究脊椎动物的系统发育关系，其物种多样性的形成和发展，以及其重要类群的起源、演化、灭绝与复苏的生物学机制与环境制约因素。实验室的主要研究方向包括：
　　(1)脊椎动物比较解剖学与系统分类学(Anatomy and Taxonomy of Vertebrates)
　　(2)功能形态学(Functional Morphology)
　　(3)古生物地理、古生态与古环境(Palaeobiogeography, Palaeoecology and Palaeoenvironment)
　　(4)脊椎动物宏演化机制(Mechanisms of Vertebrate Macro-evolution)
　　(5)体质人类学（Physical Anthropology）

　　实验室以基础理论研究为主，紧密围绕世界科学前沿问题，并积极承担与国家发展目标有关的重大项目,为探讨地球与生命的协调演化以及生物多样性保护、可持续利用提供知识支撑。近期研究工作重点包括：
　　(1)早期脊椎动物类群的起源、演化及古动物地理；
　　(2)东亚晚中生代以来淡水鱼类主要类群的演化格局与地质背景；
　　(3)二叠纪、三叠纪脊椎动物群综合研究；
　　(4)热河生物群综合研究，包括鸟类飞行起源和恐龙研究；
　　(5)哺乳动物的早期系统发育及若干现生类群的起源；
　　(6)晚新生代哺乳动物群演替对青藏高原隆升的响应；
　　(7)中国古人类体质特征与应用人类学；
　　(8)脊椎动物数字形态学。

实验室有着丰富的科研资料以及珍贵的化石馆藏标本。

实验室有着宽阔的化石处理场地，一大批具有丰富经验的技术人员成为科研人员的有力辅助。