从1956年成立至今，经过几代人的艰苦奋斗和努力拼搏，我院从一个由国家全额拨款、专门从事技术研究的事业单位发展成为一个自主经营、规模适度、特色鲜明、年收入过亿元的多学科、综合性科技型企业。为国家的城市建设做出了突出贡献。
一、成立初期（1955年——1977年）
1955年，北京市建筑工程局（现北京建工集团的前身）在前苏联专家的建议下，于1956年2月正式成立了“北京市建筑工程局施工技术研究所”，成为我院的最早雏形。
建国初期，百废待兴，首都城市建设蓬勃兴起。我院技术人员深入生产实际边学边干，取得了不少重大科技成果。先后研究设计了35吨人字起重机，解决了人民大会堂工程60米跨钢梁吊装问题；完成了民族饭店工程建筑师Ⅰ型塔式起重机接高10.2米的设计任务，研制成功下回转轻型红旗III、III型塔式起重机以及自升式起重机、螺旋钻孔机、蛙式夯土机、步履式液压挖掘机、机动翻斗车等一系列建筑机械成果，国范围内得到较大规模的推广和应用。 1972年，施工技术研究所更名为“北京市建筑工程研究所”。组织机构进行了相应的调整，研究方向进一步扩展，“装配式大板居住建筑”、“灌注桩基础及配套设备”、“膨胀矿渣珠的研制与应用”等 17项科研成果获得1978年全国科技大会奖。研究所发挥自身优势，先后成功为毛主席纪年堂等北京众多大型建筑提供了高质量的工程服务。在艰苦的条件下锻炼出一批最早的科研力量，积累了实用高效的技术基础，成为当时北京建筑市场颇具影响的科研单位。
二、改革改制时期（1978年——1999年）
十一届三中全会以后，科技体制改革步伐加快。科研单位逐渐走向市场，开始了从完全事业单位向企业化管理的方向转型。 上个世纪80年代初期，研究所开始通过技术市场向社会有偿提供成果转让和技术服务，并对科研人员给予提成奖励。从1986年起国家开始递减事业费拨款，1989年终止拨款，全所完全实行自负盈亏。1987年研究所与市科委签订了第一个“三保一挂”承包合同。（即保收入、保科技水平、保科研后劲；与个人收入挂钩）1989年1月研究所由原来的党委领导下的所长负责制改为所长负责制。新的领导班子在北京市科委系统率先对研究所的科研、经营、管理体制进行了大胆的改革。 在这一时期，我院的预应力综合技术通过多年的探索和实践迎来了发展的黄金时期，承揽了全国近80%的无粘结预应力工程。预应力综合技术先后在北京饭店贵宾楼、中央电视塔、新世纪饭店、梅地亚中心、全国妇联办公楼等百余项工程中成功应用，获得了20余项国家、部市级科技进步奖和多项专利。其中广东国际大厦（63层）获得了土木工程界最高奖项——詹天佑大奖。 我院研制的三元乙丙防水卷材、橡塑共混防水卷材、SBS改性沥青、聚氨酯防水涂料等一系列建筑防水材料也在当时畅销全国几十个省市，成功应用于毛主席纪念堂、北京国际饭店、长城饭店、亚运会场馆等许多重点工程。我院被建设部指定为防水技术依托单位。 1994年，我院建成年产锚具30万孔和无粘结预应力筋3000吨的高效预应力成套技术及产品的中试基地，创建了科研、设计、生产、施工与检测的成套技术体系，基本形成了科研、生产、经营，技工贸一体化的产业格局，初步实现了企业化的管理模式。 1993年，研究所更名为“北京市建筑工程研究院”。
三、新世纪发展阶段（2000年至今）
2000年，我院完成了由事业单位向高新技术企业的根本性转制，取得中关村科技园区高新技术企业资质，企业改革进一步深化。 面对“新北京、新奥运”的建设目标，我院多项技术在攻克奥运场馆关键性难题中发挥了重要作用。先后参与了以“鸟巢”、水立方和国家体育馆三大奥运主场馆等为代表的20个奥运场馆建设，共有大跨度预应力钢结构、超高斜柱模板施工及支撑等17项技术成功应用，并有5项技术破解了工程建设中的关键性难题，其中2项创世界之最。
2010年11月，改制为国有独资企业并更名为“北京市建筑工程研究院有限责任公司”，成为一所集结构、材料、机电、检测多学科、多产业的综合型国家级高新技术企业。北京建工研究院以各产业化研究所为载体，以北京市建筑工程研究中心、北京住宅产业化中心、北京市高分子建筑材料工程技术研究中心和北京建工集团博士后工作站为依托，在传统优势领域继续处于行业领跑地位，在产业结构调整方面培育和拓展新业务，将传统产业与现代监测技术、大数据、互联网、绿色建筑、新型工业化、智能施工技术等现代新兴技术深度融合，实现产业结构转型升级。 目前已形成了以预应力及复杂空间结构、住宅产业化预制混凝土新型建筑体系、新产品及新技术研发为主导的“高技术板块”； 以高性能绿色建筑材料研发与应用为主导的“新材料板块”； 以液压爬模爬架综合技术和绿色建筑施工机电一体化产品研发为主导的“超高层建筑施工技术板块”； 以土木工程检测、咨询、鉴定、评估、专项设计、抗震加固改造和健康监测研发为主导的“检测鉴定咨询板块”四大产业板块。 北京建工研究院秉承“科技创新、和谐发展”的企业宗旨，依托国家和北京市重点工程，通过实施科技兴企的“3+1”战略和产业兴企的“4+1”战略，形成和发展高技术、新材料、超高层建筑施工技术、检测鉴定咨询四大板块。近五年获得省部级以上科技进步奖17项，产业规模和效益稳步提升，业务不断拓展，逐渐实现多元化、高端化、国际化，工程项目遍及神州大地乃至大洋彼岸，取得了显著的经济效益和社会效益。