Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук организован в соответствии с Распоряжением Совмина СССР от 19.12.1977 и постановлением Президиума АН СССР от 19.01.78 на базе отдела вычислительной техники Физико-технического института им.А.Ф.Иоффе АН СССР как Ленинградский научно-исследовательский вычислительный центр АН СССР (ЛНИВЦ). Основателем и первым директором института был доктор технических наук, профессор Пономарев Валентин Михайлович. В настоящее время в Северо-Западном регионе России институт является единственным научным учреждением Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН. Возглавляет институт Заслуженный деятель науки и техники РФ, член-корреспондент РАН Юсупов Рафаэль Мидхатович. 
На базе вычислительного центра ЛНИВЦ была создана одна из первых в стране глобальных информационно-вычислительных сетей – Академсеть «Северо-Запад». В 1985 году ЛНИВЦ преобразован в Ленинградский институт информатики и автоматизации АН СССР. 
К 1991 году институт вырос в крупную научно-исследовательскую организацию, на базе ряда научных подразделений которой было организовано новое академическое учреждение – Центр экологической безопасности Санкт-Петербургского научного центра РАН. В 1992 г. в связи с возвращением г. Ленинграду исторического названия Санкт-Петербург институт переименован в Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН (СПИИРАН). 
Основными направлениями научных исследований института в настоящее время являются: фундаментальные основы информатизации общества и информационной безопасности; теоретические основы построения аппаратно-программных комплексов обработки информации в реальном масштабе времени; теоретические основы построения информационных технологий для интеллектуальных систем автоматизации научных исследований, управления, производства и других сфер деятельности; фундаментальные основы, модели и методы исследования информационных процессов в сложных системах.
Фундаментальные и прикладные исследования по этим направлениям ведутся по проектам Федеральных целевых программ и программ Минобрнауки РФ, других министерств и служб, грантам РФФИ, РГНФ и зарубежных фондов, по заказам российских и зарубежных ведомств и организаций, при взаимодействии с отечественными и зарубежными университетами, исследовательскими институтами и производственными компаниями. 
Прикладные результаты исследований института ориентированы на создание технологий, соответствующих Перечню критических технологий Российской Федерации. В числе последних разработок института широкий спектр современных информационных технологий, в частности, (а) для проектирования и программной реализации интеллектуальных многоагентных систем с приложениями к задачам планирования, составления расписаний, обработки распределенных разнородных данных с целью извлечения знаний, а также для задач защиты компьютерных сетей от распределенных атак, (б) для логистики знаний и для контекстно-ориентированного управления гибкими сетями ресурсов, (в) для автоматизированных неинвазионных методов диагностики и мониторинга функциональных состояний пациента, (г) для создания интегрированных интеллектуальных геоинформационных систем, включающих системы мониторинга и освещения обстановки, а также систему поддержки принятия решений, (д) для автоматизации и интеллектуализации процессов комплексного моделирования сложных организационно-технических систем на различных этапах их жизненного цикла, (е) для многоагентного управления робототехническими системами и их коллективами с использованием виртуальных объектов в реальном мире и «добавленной» реальности, (ж) для эффективного и оперативного распознавания и понимания аудио- и визуальной информации, (з) для многомодального взаимодействия человека с компьютером, (и) для построения распределенных вычислительных систем с динамической архитектурой, позволяющих разрабатывать суперкомпьютеры, метакомпьютеры и GRID-системы с автоматическим распараллеливанием программ и распределением ресурсов и неограниченной масштабируемостью при обеспечении высокой производительности и высокого уровня информационной безопасности. 
Перечисленные технологии готовы к реализации, а ряд из них уже внедрен в отечественных и зарубежных научно-исследовательских и промышленных организациях. 
Институт является одним из ведущих отечественных научных учреждений в области информатизации общества. Его учеными разработаны научно-методологические основы информатизации общества. С их участием созданы концепция информатизации Санкт-Петербурга, стратегия его перехода к информационному обществу, концептуальные основы информационной политики, принятые Администрацией Санкт-Петербурга в качестве руководящих документов. Разработаны модельные законы для государств – участников СНГ «Об информатизации, информации и защите информации», «Об электронной торговле», которые приняты к руководству Межпарламентской ассамблеей СНГ. Исследованы проблемы информационной безопасности в условиях информатизации общества. 
Основу научно-экспериментальной базы Института составляют компьютеризированные рабочие места исследователей, объединенные в многоуровневую локальную компьютерную сеть Института с выходом в Интернет через узлы провайдеров Rcom и РОКСОН. В состав научно-экспериментальной базы Института входят также Интеллектуальный зал СПИИРАН, Класс персональных компьютеров, Высокопроизводительный вычислительный кластер и Робототехнический комплекс. 
Институт организует и проводит периодические международные научные конференции: «Региональная информатика», «Информационная безопасность регионов России», «Речь и компьютер», «Математические методы, модели и архитектуры систем защиты компьютерных сетей», «Интеграция информации и геоинформационные системы», «Имитационное моделирование. Теория и практика», конференции по теории многоагентных систем и их приложениям и др. Ученые института активно принимают участие в зарубежных и российских конференциях и выставках, входят в редакционные советы ряда отечественных и зарубежных журналов. За 35 лет сотрудниками института опубликовано более 100 монографий и 1000 статей в отечественных (“Наука”, “Машиностроение” и др.) и зарубежных (“Springer”, “Kluwer”, CRS Press и др.) издательствах. Институт издает свои научные труды, за 35 лет опубликовано более 80 выпусков трудов института. которые с 2006 года включены в список ВАК журналов РФ. 
Сегодня в институте работают один член-корреспондент РАН, 41 доктор наук и 60 кандидатов наук. За научные достижения удостоены государственных наград 25 сотрудников института, среди них 13 заслуженных деятелей науки РФ, 7 лауреатов премии Правительства РФ. В аспирантуре обучается 21 аспирант, имеется докторантура. 
Аспирантура СПИИРАН имеет право ведения образовательной деятельности по специальностям 05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации», 05.13.11- «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», 05.13.18 «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» и 05.13.19 – «Методы и системы защиты информации, информационная безопасность». 
Функционирует докторский диссертационный совет по специальностям: 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации» (технические системы) по техническим наукам; 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» по техническим наукам, 05.13.19 – «Методы и системы защиты информации, информационная безопасность». 
При институте организован Музей СПИИРАН и школы К.Мая, в здании которой в настоящее время располагается институт. Среди выпускников школы К.Мая 39 академиков Академии наук или Академии художеств, 150 докторов наук; 2 министра, 4 губернатора, 4 члена Госсовета; 20 генералов и адмиралов. 
Используя потенциал Музея, ученые института ведут просветительскую и воспитательную работу со школьниками и студентами Санкт-Петербурга, пропагандируя лучшие научные, педагогические и культурно-нравственные традиции российского образования и науки.