2006年，國家科技部正式發文（國科發基字[2006]324號），批準建設眼科學等17個國家重點實驗室。眼科學國家重點實驗室的依托單位是中山大學，是我國第一個獲批準建設的眼科學國家重點實驗室。實驗室首任主任為葛堅教授，現任主任為劉奕志教授。
眼科學國家重點實驗室的發展浸透著五代人的心血和智慧。1991年4月，眼科學實驗室獲得衛生部眼科學重點實驗室立項，成為我國唯一的衛生部眼科學實驗室；2001年3月，獲得廣東省眼科學重點實驗室、廣東省教育廳眼科學重點實驗室立項；2002年1月，獲得教育部眼科學重點實驗室立項；2003年1月，成為科技部和廣東省共建國家重點實驗室培育基地；2005年12月，順利通過科技部組織的兩輪嚴格評審后，最終列入眼科學國家重點實驗室建設計劃；2006年5月，通過科技部組織的眼科學國家重點實驗室建設計劃可行性論證；2006年7月，國家科技部正式發文批準建設眼科學國家重點實驗室。 2010年3月眼科學國家重點實驗室通過驗收。2011年7月接受科技部國家重點實驗室評估，獲“良好類實驗室”評估成績。
在上一建設周期獲評“良好”的基礎上，實驗室提出了建設世界一流眼科實驗室的目標，按照“開放、流動、聯合、競爭”的要求，進一步凝練研究方向，引育人才，打造國際化團隊，改善工作條件，協同基礎與臨床，嚴格規范管理，營造勇于創新、包容協作的研究氛圍。
實驗室主任為劉奕志教授，學術委員會主任為陳霖院士。現有固定人員86人（外籍7名），其中“973計劃”首席科學家2人，國家杰青3人，“中組部千人計劃”4人，“中組部青年千人計劃”4人，中大“百人計劃”11人。
五年來，實驗室面向國際前沿及國家重大需求，承擔了國家重大重點、杰青項目13項，并取得原創性成果：誘導皮膚上皮干細胞重建功能性角膜上皮；利用內源性干細胞實現晶狀體原位再生治療先天性白內障；發現戶外活動是防控青少年近視的有效方法；研發新型的眼內填充產品人工玻璃體；以第一署名單位通訊作者在Nature、JAMA雜志發表原創論文，在New Engl J Med、Science等期刊發表文章；亞太眼科學會（APAO）總部永久落戶。實驗室國際地位大幅度提升，已成為全球有影響力的眼科科學研究、人才培養、學術交流和成果轉化基地之一。
2011-2015年，實驗室開展致盲眼病的防治研究并取得原創性成果：
以第一署名單位發表影響因子IF值> 30的文章共6篇：Nature 1篇、New Engl J Med 1篇、Science 1篇、JAMA 1篇和Lancet 2篇；
以第一署名單位作者發表的高影響力文章還包括PNAS 2篇和J Allergy Clin Immunol 1篇等；
以第二署名單位共同通訊作者發表文章包括Nature 1篇、Immunity 1篇、PNAS 1篇和Mol Cell 1篇等。
在眼科排名第一雜志Ophthalmology發表文章21篇，在眼科基礎研究排名第一雜志Invest Ophthalmol Vis Sci（IOVS）發表文章69篇。