顺应我国生命科学技术发展的需要，七五期间中国科学院在上海细胞生物学研究所筹建中国科学院细胞库。1991年经中国科学院验收后正式启用。1996年中国科学院典型培养物保藏委员会成立，细胞库为其成员之一。2000年参加了世界培养物保藏联合会，成为其登记成员之一。2002年挂靠在中国科学院上海生命科学研究院，名为中科院上海生命科学研究院细胞资源中心。目前挂靠中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（原中国科学院上海生化细胞所）。
中国科学院上海细胞库旨在收集、开发以及保藏我国和世界的人和动物的细胞株(系)资源；研究和发展细胞培养新技术，研究和发展细胞株(系)的保藏、质量控制和分发的新技术；面向全国，为我国生命科学和生物技术领域的研究工作和产业化提供标准化的细胞株(系)及有关服务。
国家模式与特色实验细胞资源库依托中国科学院上海细胞库，联合中国科学院遗传发育所共建。