温州市工艺美术研究院前身系温州市工艺美术研究所，一九六二年，温州市委研究决定在市工艺美术工作室基础上拨款创办了“温州市工艺美术研究所”，以发扬温州传统工艺：黄杨木雕、瓯塑、瓯绣、石雕、彩石镶嵌、十字花边、发绣等等传统技艺。当时研究所荟集了浙南地区著名画家和工艺美术家：金作镐、蔡笑秋、苏昧朔、方介堪、孙孟昭、戴学正、徐启雄、叶曼济、叶润周、陈志云、吴克众、赵永福、刘松青及浙美毕业生王德惠、吴永良、叶玉昶、陈正治等，研究所结合“温州市工艺美术学校”开展科研和教育工作。培养了两届毕业生，向我市及浙南地区重点工艺美术企业输送人才，成为企业的领导人物与技术骨干人才。 新成立的研究所，是当时温州对外交流与接见领导的重要窗口之一，曾接待过彭德怀、谭政、郭沫若、陈慕华等国家领导人，郭沫若部长为我所题写所名。

研究所成立以后，创作繁荣、精品迭出、获奖频频，许多作品更被国家收藏或作为赠品。周锦云大师的《西湖天下景》装饰于北京人民大会堂浙江厅，《富士山之春》、《海上丝绸之路》和《南宋宫窑图》等深受海外人士珍藏；高公博大师的《蓑翁》等三件作品被国家收藏为珍品；魏敬先大师的《孙中山先生》、《英国女王伊莉沙白二世》、《美国总统布什》等多幅作品以珍品收藏或作国礼赠送。

2009年根据温州市人民政府会议纪要研究所升格为研究院（即温州市工艺美术大师楼），现为温州市工业投资集团有限公司下属事业单位，下设15个专业研究所（工作室）。研究院现拥有中国工艺美术大师9名，省级工艺美术大师20名，市工艺美术大师29名，高级工艺美术师30名，还拥有一支庞大的名艺人队伍。院内现有国家级非物质文化遗产项目五种：瓯塑、瓯绣、黄杨木雕、细纹刻纸（联合国非遗）、彩石镶嵌；省级非物质文化遗产项目四种：十字花、竹丝镶嵌、温州石雕、发绣；市级非物质文化遗产项目二种：立粉画和佛像木雕。研究院精品馆现有馆藏精品三百余件。

研究院是温州市工艺美术的公共性科研平台，主要承担着温州工艺美术的保护、传承、创新与人才培养工作，同时又要对外展示、宣传温州瓯越传统文化，现已成为温州市文化对外宣传交流的重要阵地之一。2012年至今先后被评为“温州市对外宣传采访基地”、 “浙江省非物质文化遗产宣传展示基地”、“G20杭州峰会最佳合作伙伴”、“众创空间”、“温州市重点文化产业园区”、“温州市社科普及基地”等诸多荣誉称号。2018年黄杨木雕创新团队获温州市重点创新团队荣誉称号，2019年大师楼被鹿城区人民政府增挂了“温州市万人计划专家楼”牌子。