南京工业大学膜科学技术研究所成立于1991年，主要从事无机陶瓷膜研制、膜应用及膜集成技术开发、膜催化反应以及无机多孔材料开发等研究工作。研究所以中科院院士时钧教授、国家有突出贡献的中青年专家、国家“973”项目首席科学家徐南平教授为学术带头人，拥有一支高水平的科研队伍，其中博士、博士后占80%以上，并有近80名博士和硕士研究生参与研究工作。
研究所先后承担了国家重点科技攻关项目、国家“863”项目、国家杰出青年基金项目等重要科研项目30余项，发表学术论文300余篇，获得国家和省部级科技进步奖9项，创建了南京九思高科技有限公司，并依托研究所建有江苏省膜工程研究中心和全国（化学工业）膜工程研究中心(南京)。建成了国内最大规模的陶瓷膜生产基地，产品在生物化工、化学工业、石油化工、食品、环境保护等领域获得成功应用。
南京工业大学膜科学技术研究所是中国膜工业协会的常务理事单位，中国膜原材料和特种膜专业委员会的主任委员单位。取得我国无机膜领域的四个第一：建立我国第一个无机陶瓷膜工业产品生产基地；推广我国第一台工业无机陶瓷膜成套设备；完成我国第一个无机陶瓷膜分离膜研究项目并通过部级鉴定；获得我国无机陶瓷膜领域第一个国家科技进步奖。
目前，研究所已发展成从基础研究到商品膜设备制造的一个初具规模的一体化系统，拥有膜制备实验室、膜应用实验室、纳米材料实验室、多孔材料实验室、膜集成技术实验室、分子筛膜实验室、膜催化实验室、组合化学实验室、商品膜与膜设备生产基地等，研究工作也拓展至纳米材料、催化材料、集成技术等领域。