2006年，国家科技部正式发文（国科发基字[2006]324号），批准建设眼科学等17个国家重点实验室。眼科学国家重点实验室的依托单位是中山大学，是我国第一个获批准建设的眼科学国家重点实验室。实验室首任主任为葛坚教授，现任主任为刘奕志教授。
眼科学国家重点实验室的发展浸透着五代人的心血和智慧。1991年4月，眼科学实验室获得卫生部眼科学重点实验室立项，成为我国唯一的卫生部眼科学实验室；2001年3月，获得广东省眼科学重点实验室、广东省教育厅眼科学重点实验室立项；2002年1月，获得教育部眼科学重点实验室立项；2003年1月，成为科技部和广东省共建国家重点实验室培育基地；2005年12月，顺利通过科技部组织的两轮严格评审后，最终列入眼科学国家重点实验室建设计划；2006年5月，通过科技部组织的眼科学国家重点实验室建设计划可行性论证；2006年7月，国家科技部正式发文批准建设眼科学国家重点实验室。 2010年3月眼科学国家重点实验室通过验收。2011年7月接受科技部国家重点实验室评估，获“良好类实验室”评估成绩。
在上一建设周期获评“良好”的基础上，实验室提出了建设世界一流眼科实验室的目标，按照“开放、流动、联合、竞争”的要求，进一步凝练研究方向，引育人才，打造国际化团队，改善工作条件，协同基础与临床，严格规范管理，营造勇于创新、包容协作的研究氛围。
实验室主任为刘奕志教授，学术委员会主任为陈霖院士。现有固定人员86人（外籍7名），其中“973计划”首席科学家2人，国家杰青3人，“中组部千人计划”4人，“中组部青年千人计划”4人，中大“百人计划”11人。
五年来，实验室面向国际前沿及国家重大需求，承担了国家重大重点、杰青项目13项，并取得原创性成果：诱导皮肤上皮干细胞重建功能性角膜上皮；利用内源性干细胞实现晶状体原位再生治疗先天性白内障；发现户外活动是防控青少年近视的有效方法；研发新型的眼内填充产品人工玻璃体；以第一署名单位通讯作者在Nature、JAMA杂志发表原创论文，在New Engl J Med、Science等期刊发表文章；亚太眼科学会（APAO）总部永久落户。实验室国际地位大幅度提升，已成为全球有影响力的眼科科学研究、人才培养、学术交流和成果转化基地之一。
2011-2015年，实验室开展致盲眼病的防治研究并取得原创性成果：
以第一署名单位发表影响因子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；
以第一署名单位作者发表的高影响力文章还包括PNAS 2篇和J Allergy Clin Immunol 1篇等；
以第二署名单位共同通讯作者发表文章包括Nature 1篇、Immunity 1篇、PNAS 1篇和Mol Cell 1篇等。
在眼科排名第一杂志Ophthalmology发表文章21篇，在眼科基础研究排名第一杂志Invest Ophthalmol Vis Sci（IOVS）发表文章69篇。