Институт теоретической и прикладной механики основан в 1957 г. выдающимся учёным академиком С. А. Христиановичем, которого Президиум АН СССР назначил директором института. Были утверждены основные научные направления: аэродинамика больших скоростей; горение, кинетика и турбулентность; прочность материалов и конструкций; механика грунтов и горных пород применительно к задачам горного дела.
Институт теоретической и прикладной механики представляет собой академическое исследовательское учреждение, успешно работающее в области современных проблем механики. Основные направления деятельности Института связаны с фундаментальными исследованиями в области аэрогидродинамики сверх- и гиперзвуковых течений, гидродинамической устойчивости, пограничного слоя, теории смешения и горения топлив в сверхзвуковых потоках, механики многофазных сред с учётом физико-химических превращений, плазмодинамики и прочности.
С целью развития интеграции российских учёных в международное научное сообщество в 1991 году при Институте теоретической и прикладной механики был создан Международный центр аэрофизических исследований (ICAR). В 1998 г. в состав ИТПМ был введён Тюменский филиал как обособленное бюджетное подразделение Института (ТФ ИТПМ СО РАН).
С мая 1997 г. ИТПМ СО РАН является членом Международной ассоциации сверхзвуковых аэродинамических труб (STAI).
Основные направления научно-исследовательской деятельности
Математическое моделирование в механике
Построение и обоснование разностных схем в задачах механики
Моделирование высокоскоростного взаимодействия твёрдых тел
Построение моделей гетерогенных сред
Процессы детонации и горения в двухфазных средах
Построение моделей и поиск оптимальных композиционных материалов
Томография
Аэродинамика
Динамика вязкой жидкости
Исследование устойчивости пристенных до-, сверх- и гиперзвуковых течений
Численное и физическое моделирование отрывных и струйных течений
Построение моделей турбулентных течений
Аэродинамика больших скоростей
Аэродинамика летательных аппаратов
Численное и физическое моделирование сверх- и гиперзвуковых течений
Газовая динамика течений в воздухозаборниках и соплах
Численное моделирование задач высотной аэродинамики
Развитие методов диагностики газовых потоков
Физико-химическая механика
Процессы сверхзвукового горения
Численное моделирование кинетических процессов в газе и плазме