در سال ۱۳۹۱ و در راستای تقاضا به نیاز کشور در زمینه توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر، شالوده‌های اولیه پژوهشکده انرژی و هیدروژن با راه‌اندازی لابراتوار مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر دانشگاه شهید بهشتی در پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور این دانشگاه بنا نهاده شد. این لابراتوار پس از گسترس حوزه فعالیت خود در سایر بخش‌های انرژی از جمله انرژی هیدروکربوری، به لابراتوار مهندسی انرژی تعمیم یافت. در نهایت در سال ۱۴۰1 پس از کسب مصوبه از هیات امنای دانشگاه، به مرکز پژوهشی انرژی دانشگاه ارتقا یافت.
در سال ۱۴۰۲ و پس از ارایه تقاضاهای پژوهشی کلان ملی به این مرکز در حوزه توسعه فناوری‌های هیدروژن، تغییر ساختار دیگری در این مجموعه رخ داده و با ایجاد انستیتوی فناوری هیدروژن، مرکز پژوهشی انرژی دانشگاه به پژوهشکده انرژی و هیدروژن تغییر ساختار داد. هم‌اکنون این پژوهشکده سه انستیتوی پژوهشی انرژی هیدروکربوری، برق و تجدیدپذیر، فناوری هیدروژن را شامل می‌شود.
در حال حاضر این پژوهشکده با تکیه بر توانمندی‌های ایجادشده در مرکز پژوهشی انرژی و با گسترش فعالیت‌های خود به کل حوزه انرژی و هم‌پوشانی‌های آن با حوزه‌های آب، محیط‌زیست و غذا در تلاش است تا ساختار نسل چهارم دانشگاهی مبتنی بر پژوهش‌های تقاضامحور و خلق ارزش افزوده از محل نوآوری را در بستر دانشگاه شهید بهشتی پیاده‌سازی نماید. در این راستا این مرکز، همکاری تنگاتنگی با شتاب‌دهنده مستقر در مرکز پژوهشی انرژی دانشگاه (شرکت دانش‌بنیان مهندسی استا) دارد.