El Ministerio de Ciencia e Innovación de España se creó en la IX Legislatura bajo la presidencia de José Luis Rodríguez Zapatero para impulsar las políticas de I+D+I (Investigación, Desarrollo e Innovación). El nuevo Ministerio recogía inicialmente las competencias de Ciencia y Educación Universitaria que en la VIII Legislatura de España tenía el Ministerio de Educación y Ciencia, el cual pasó a llamarse Ministerio de Educación, Política Social y Deporte. No obstante, en abril de 2009, las competencias de Educación Universitaria se traspasaron, de nuevo, al Ministerio de Educación.

La persona escogida por el Presidente del Gobierno para dirigir este Ministerio de nueva creación fue Cristina Garmendia, siendo la Subsecretaria desde el 21 de abril de 2008 María Teresa Gómez Condado (Cuerpo Superior de Administradores Civiles del Estado).

En su primer año el Departamento contó con dos Secretarías de Estado: La de Investigación, ocupada sucesivamente por Carlos Martínez Alonso (2008-2009) y Felipe Pétriz Calvo (2009-2011), y la de Universidades, que en 2009 pasó de nuevo a Educación y que hasta entonces tuvo como titular a Márius Rubiralta i Alcañiz.

En la X Legislatura, desde el 22 de diciembre de 2011, se suprime el Departamento, y la investigación científica pasa a depender del Ministerio de Economía.

Dependen de esta Secretaría los siguientes Organismos Publicos y Entidades:

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

 Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas

 Instituto de Salud Carlos III (ISCIII)

Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)

Instituto Español de Oceanografía (IEO)

Instituto Geológico y Minero de España (IGME)

Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)

Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT)

Museo Nacional de Ciencia y Tecnología