东北大学面向流程工业高效化和绿色化的重大需求，以复杂工业系统的建模、控制、优化和综合自动化新理论和技术为主攻方向，不断创新机制，实现国家重点实验室与国家工程技术中心的有机结合，形成基础研究—前沿高技术—成果转化和促进基础研开云电竞 (开云)究的快速通道。
1992年，东北大学自动化研究中心成立。成立之初，中心只有3个研究人员和10万元固定资产，但建立了面向国际又符合国情的运行机制。
1997年，依托东北大学，国家冶金自动化工程技术研究中心成立。经国家工程技术研究中心三次运行评估，结果均为“优秀”。
1996年11月，著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授参观实验室
2011年1月23日，东北大学流程工业综合自动化重点实验室接受科技部组织的现场考察和专家组考察，1月27日参加会议集中答辩。科技部根据专家评审意见，经认真研究，原则同意“流程工业综合自动化国家重点实验室”立项。12月5日，流程工业综合自开云电竞 (开云)动化国家重点实验室正式揭牌。
2017年，流程工业综合自动化国家重点实验室第一次参加科技部组织的国家重点实验室评估，在信息领域32个国家重点实验室中被评为“优秀”，排名第一。
2022年，流程工业综合自动化国家重点实验室重组成功，进入全国重点实验室序列。
多年来，流程工业综合自动化国家重点实验室面向控制学科国际前沿与国家重大需求，建立了流程工业综合自动化理论与技术体系，开辟了“优化决策与控制一体化”新方向，被写入国际自控联引领未来自动化发展方向白皮书。实验室突破了耗能设备智能运行反馈控制、高性能智能控制、难测关键工艺参数检测与故障诊断等一系列卡脖子技术，在钢铁、选矿、选煤、氧化铝和电熔镁等行业建立了应用示范，节能减碳等社会经济效果显著。
实验室承担了千余项科研项目，包括国家973计划项目、国家自然科学基金委重大项目和重点项目、国家863计划项目、国家重点研发计划项目等。同时，实验室还承担中国工程院重大咨询项目“工业互联网创新发展战略研究”，向国家有关部门提交《工业互联网创新发展战略研究》咨询报告。
实验室共培养出500多名高质量研究生，其中，戴琼海博士当选中国工程院院士，余文、邓明聪博士当选海外国家院士，张化光、王伟、王殿辉、杨晓峰、乔俊飞、张焕水、丁进良、付俊等20多名学生成为国家级人才项目入选者，20多名学生成为前沿技术带头人。20多名博士生获全国百篇优秀博士论文、自动化学会与辽宁省优秀博士论文。
曾有专家来访实验室后，这样评价：“流程工业综合自动化国家重点实验室是一个真正独一无二的且令人敬佩的研究中心。