2019年11月，浙江大学与海南省人民政府在海口签署全面战略合作协议，同时签署了共建海南浙江大学研究院合作协议。2020年2月17日海南浙江大学研究院在三亚市注册成立为非盈利性事业单位。2022年12月海南研究院中文名称由海南浙江大学研究院变更为浙江大学海南研究院。

浙江大学海南研究院立足海南战略发展需求和浙江大学“双一流”建设导向，充分利用海南自贸港资源、区位、政策优势和浙江大学人才、科研、学科优势，聚焦海洋（深海）和热带农业（南繁育种）领域专题，深入开展人才培养、科学研究、产业发展等工作，大力开展技术攻关和成果产业化推广，力争把浙江大学海南研究院建设成为“立足海南、辐射全国”的集教学、科研和成果转化于一体的创新创业研究院，切实为海南省经济发展、国际教育创新岛、中国（海南）自由贸易区建设做出努力，为探索建设中国特色自由贸易港作出重要贡献。

浙江大学海南研究院现已组建15支科研团队入驻三亚崖州湾科技城，包括海洋工程与装备团队、海洋技术与装备团队、海洋过程与装备团队、海洋信息与装备团队、海洋先进技术研究中心（分为海洋全域感知技术团队、深远海高端装备团队）、海陆生态环境与资源团队、海洋结构与防腐团队、水稻等粮油作物创新团队、棉花及经济作物创新团队、瓜果蔬菜分子育种创新团队、畜禽种质保护与创新团队、种子工程与检验检疫团队、设施园艺作物创新团队、智慧农业团队。

浙江大学海南研究院现有专兼职人员179人，其中兼职人员128人，专职人员51人。依托浙江大学海洋学院、农业与生物技术学院、动物科学学院，累计招收海南专项研究生624人（其中2020年129名，2021年151名，2022年172名，2023年172名）。研究生第一年为课程学习阶段，主要在浙江大学完成，其它培养考核环节均在海南完成。截止2023年12月底，600余名浙江大学海南专项研究生已顺利入驻崖州湾。

浙江大学海南研究院把开展智慧南海实验室、海洋科学实验室、南繁育种实验室、智慧南繁基地的建设，作为研究院科研发展的重要支撑。并以海南战略发展为导向，推动政府、高校和企业的多元融合，围绕海洋产业、生物育种产业、互联网产业、生物医药产业、现代农业产业和海洋工程产业等领域，建立产业发展平台，推动科技成果产业化。重点建设南海开发研究中心、海洋工程与装备创新中心、互联网产业创新中心、生物医药产业创新中心、现代农业创新中心等五大创新中心。

浙江大学海南研究院现任院长为王立忠，党委书记为杨捷，常务副院长为李培良，副院长为齐冬莲、祝水金、杨景华，院长助理为刘必劲、郑道琼。（统计截止时间为2024年4月）