1949年10月31日，中央人民政府主席毛泽东给中国科学院院长颁发印信的通知及郭沫若的签收字迹。1949年春夏之交，在新中国的筹备过程中，组建新的国家科学院的工作提到了议事日程。
1949年5月，在中共中央统战部的领导和组织下，中国科学工作者协会、中国科学社和中华自然科学社等科学团体联合发起召开全国自然科学工作者代表会议（简称“科代会”），成立了科代会筹备委员会，推选全国科学界的代表参加中国人民政治协商会议。
1949年6月，中共中央决定由中央宣传部部长陆定一领导筹建国家科学院的工作，具体的工作则由曾经担任延安自然科学院副院长、晋察冀工业专门学校校长的化工专家恽子强和长期在白区从事科学文化工作的中共秘密党员、心理学家丁瓒落实。1949年7月13日，在“科代会”筹委会全体会议上，军事委员会副主席周恩来代表中共中央致辞时宣布：“不久的将来，我们必须成立为人民所有的科学院，希望大家参与筹划。
”由此新中国的国家科学院的筹备工作广为人知。1949年7月18日，“科代会”筹备会议全体大会讨论并通过了“科代会”向全国政协会议提出的包括建立国家科学院的议案。该议案的主要内容是：“建立国家科学院，统筹及领导全国自然科学、社会科学的研究事业，与生产及科学教育密切配合。科学院并负责审议及奖励全国科学创作、著作及发明。科学院为适应特种需要，得设立各种研究机构。
此种研究机构发展至相当阶段时，为与生产取得进一步配合，得成立独立机构。”1949年9月27日政协会议上通过的《中华人民共和国中央人民政府组织法》明确科学院为政府部门之一，受文化教育委员会指导。1949年9月，钱三强、丁瓒等起草《建立人民科学院草案》，草拟了科学院的宗旨和任务，设计了包括院部组织和主要研究所的蓝图，筹建工作进入实质阶段。
1949年10月19日，中央人民政府委员会第三次会议决定任命郭沫若为科学院院长，陈伯达、李四光、陶孟和、竺可桢为副院长。10月22日，郭沫若在北京饭店主持讨论了科学院组织工作。10月23日，竺可桢在北京饭店主持了“科学院准备接管原有各科学研究机关座谈会”。10月25日，政务院第二次会议决议中央人民政府各部、会、院、署一律于11月1日正式开始办公。
这次政务院会议还讨论科学院的名称，决定定名为“中国科学院”。10月29日，中国科学院召开了第一次办公会议，初步议决了将来院址和北京、沪宁的接管工作分工等事务。10月31日，中央人民政府主席毛泽东向郭沫若颁发了刻有“中国科学院印”的铜质印信。1949年11月1日，中央政府各机关正式开始办公，中国科学院即于本日正式成立。