สภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ จัดตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2559 ตามคำสั่งหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ ที่ 62/2559 ลงวันที่ 6 ตุลาคม 2559 โดยได้ยุบรวมสภาวิจัยแห่งชาติ คณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติและคณะกรรมการพัฒนาระบบนวัตกรรมของประเทศเข้าด้วยกันและให้โอนอำนาจหน้าที่มาเป็นของสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ [1] เพื่อให้เหลือหน่วยงานที่ดูแลงานด้านระบบวิจัยนวัตกรรมของประเทศเพียงหน่วยงานเดียว

โดยสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติมีนายกรัฐมนตรีเป็นประธานสภาและรองนายกรัฐมนตรีที่นายกรัฐมนตรีมอบหมาย 2 คนเป็นรองประธานสภาคนที่ 1 และ 2 พร้อมกับกรรมการสภาอีก 41 คนโดยมีเลขาธิการคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติและเลขาธิการคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ เป็นเลขานุการร่วม

ใน พ.ศ. 2560 ได้มีการจัดทำ ร่างพระราชบัญญัติการวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ พ.ศ. ... ขึ้นโดยยกเลิกกฎหมาย ๔ ฉบับคือ พระราชบัญญัติสภาวิจัยแห่งชาติ พ.ศ. ๒๕๐๒ , พระราชบัญญัติสภาวิจัยแห่งชาติ (ฉบับที่ ๒) พ.ศ. ๒๕๐๗ , ประกาศของคณะปฏิวัติฉบับที่ ๓๑๕ ลงวันที่ ๑๓ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๑๕ และ คำสั่งหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ ที่ ๖๒/๒๕๕๙ เรื่อง การปฏิรูประบบวิจัยและนวัตกรรมของประเทศ ลงวันที่ ๖ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๕๙ ซึ่งการยกเลิกพระราชบัญญัติสภาวิจัยแห่งชาติทั้ง 2 ฉบับและประกาศของคณะปฏิวัติฉบับนี้ส่งผลให้เกิดการยุบสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติและจัดตั้งสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติขึ้นตามร่างพระราชบัญญัติฉบับนี้แทนเพื่อทำให้การดูแลงานด้านระบบวิจัยนวัตกรรมเป็นรูปธรรมมากขึ้นและไปในทิศทางเดียวกันนอกจากนี้ยังได้มีการจัดตั้งสำนักงานสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติเพื่อทำหน้าที่เป็นสำนักงานเลขานุการของสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติโดยมีเลขาธิการสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติเป็นผู้บังคับบัญชานอกจากนี้ยังได้มีการปรับปรุงองค์ประกอบของคณะกรรมการโดยให้เหลือเพียง 21 คนจากเดิมทั้งหมด 41 คน

แต่เดิมใน พ.ศ. 2559 ทาง สภานิติบัญญัติแห่งชาติ ได้เตรียมเสนอ ร่างพระราชบัญญัติการวิจัยแห่งชาติ พ.ศ. ... ขึ้นมาแต่ทาง คสช. ก็ได้ออกคำสั่งหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติออกมาเสียก่อน

ต่อมาในการประชุมสภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติครั้งที่ 3/2560 เมื่อวันที่ 20 กันยายน ที่ตึกสันติไมตรี (หลังใน) ทำเนียบรัฐบาลที่ประชุมมีมติเห็นชอบรับหลักการร่างพระราชบัญญัติการวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติแต่ที่ประชุมได้ให้กลับไปรับฟังความคิดเห็นจากผู้มีส่วนเกี่ยวข้องเสียก่อนก่อนจะนำกลับมาเสนอคณะรัฐมนตรีให้ความเห็นชอบ

กระทั่งในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2561 สำนักงานคณะกรรมการกฤษฎีกาได้ดำเนินการยกร่าง ร่างพระราชบัญญัติสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ พ.ศ. ... ขึ้นมาแทนร่างพระราชบัญญัติฉบับเดิมสืบเนื่องจากคณะรัฐมนตรีได้มีมติเห็นชอบให้จัดตั้ง กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

ต่อมาในวันพุธที่ 1 พฤษภาคม พ.ศ. 2562 ราชกิจจานุเบกษาได้เผยแพร่ พระราชบัญญัติสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ พ.ศ. ๒๕๖๒ ซึ่งมีผลบังคับใช้ในวันถัดจากวันประกาศในราชกิจจานุเบกษาคือในวันพฤหัสบดีที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2562 ส่งผลให้มีการจัดตั้ง สภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ ขึ้นมาแทน สภานโยบายวิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ ตามคำสั่งหัวหน้าคณะรักษาความสงบแห่งชาติ ที่ ๖๒/๒๕๕๙ ที่ถูกยุบไป [2]