国家母婴乳品健康工程技术研究中心是在北京市乳品工程技术研究中心基础上组建，其历史起自于1995年的原北京市牛奶公司新产品开发中心，1998年9月与国内极具影响力的中国－瑞典北京奶业培训中心及北京市乳品研究所合併，成立了公司科研培训中心。2000年正式命名为北京三元食品股份有限公司技术中心，并被认定为北京市市级企业技术中心；2002年经国家人事部和全国博士后管委会批准设立企业博士后科研工作站；2004年获得中国合格评定国家认可委员会实验室证书；2008年被国家农业部认定为国家乳品加工技术研发分中心；2009年被北京市认定为北京市科技研究开发机构；2011年被认定为北京乳品工程技术研究中心；2012年被评为国家认定企业技术中心。

国家母婴乳品健康工程技术研究中心现有科研人员73人，包括高级职称36人，博士32人。其中，中国科学院院士1人；千人计画1人；国家杰出青年1人；科技部中青年科技创新领军人才1人；新世纪“百千万人才工程”市级人选2人。聘请了包括北京工商大学孙宝国院士、荷兰格罗宁根大学儿童营养研究专家在内的一批国内外着名学者担任技术指导。

2018年，科技部拟对国家母婴乳品健康工程技术研究中心等16个国家工程技术研究中心进行验收。