ОИВТ РАН образован в 1990-1993 годах на базе Института высоких температур АН СССР (ИВТАН). Предшественником ИВТАН была лаборатория высоких температур (ЛВТ) АН СССР, преобразованная затем в Научно-исследовательский институт высоких температур (НИИВТ) при Московском энергетическом институте (МЭИ). В мае 1967 г. ИВТАН вошел в состав АН СССР.

В настоящие время ОИВТ РАН – крупнейший научный центр России в области теплофизики и новых аспектов энергетики. Его основные лаборатории и производственные корпуса сконцентрированы в Москве. Однако полигоны, научные станции и отделения по новым направлениям энергетики расположены и в других городах России, также в странах СНГ.

ОИВТ РАН входит в состав Отделения физико-технических проблем энергетики РАН, которое утверждает основные направления научной деятельности, перспективные планы и основные задания по годовым планам работы.

В рамках ОИВТ РАН функционируют 5 самостоятельных научно-исследовательских подразделений с правами академических институтов.

• Институт новых энергетических проблем Объединенного института высоких температур РАН
• Институт теплофизики экстремальных состояний Объединенного института высоких температур РАН

• Институт высоких температур РАН
• Институт высоких температур Академии наук СССР