Зимой 1930 г. при Академии наук СССР была организована Лаборатория эволюционной морфологии, руководителем которой стал известнейший зоолог, академик по отделению физико-математических наук А. Н. Северцов. Лаборатория была последним начинанием Алексея Николаевича в области научно-организационной деятельности и его любимым детищем на протяжении всей последующей жизни. Ядро лаборатории составили московские ученики А. Н. Северцова: Б. С. Матвеев, С. Г. Крыжановский, В. В. Васнецов, С. Н. Боголюбский, А. А. Машковцев, С. А. Северцов, Е. Ф. Еремеева, С. В. Емельянов, А. Н. Дружинин, Н. Н. Дислер, А. Г. Рындзюнский. Лаборатория занималась исследованиями морфологических закономерностей эволюционного процесса, используя данные сравнительной морфологии животных.
Все сотрудники лаборатории разместились в трёх комнатах на территории Института сравнительной анатомии Московского университета. И в таком виде лаборатория просуществовала 4 года.
В 1934 г. лаборатория расширилась, переехала в здание на Большой Калужской улице (ныне Ленинский проспект, дом 33) и была преобразована в Институт эволюции животных (ИЭЖ) (протокол № 18 заседания Президиума Академии наук СССР от 05.10.1934 г.). Именно от этой даты — 5 октября 1934 г. — Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН отсчитывает свою историю. Директором Института был назначен академик А. Н. Северцов, а его заместителем — академик А. А. Борисяк (протокол № 26 от 14.12.1934 г.). Они возглавили и два сектора в составе Института — сектор морфологии современных животных (А. Н. Северцов) и сектор палеозоологии (А. А. Борисяк). В сектор морфологии современных животных вошли 7 отделов: филогенеза (заведующий — В. В. Васнецов); онтогенеза (заведующий — Б. С. Матвеев); эволюции домашних животных (заведующий — С. Н. Боголюбский); функциональной морфологии (заведующий — А. А. Машковцев); эволюционной биологии (заведующий — С. А. Северцов); морфологии беспозвоночных (заведующий — Д. М. Федотов); органогенеза и филогенетики (заведующий — И. И. Шмальгаузен). В сектор палеозоологии вошли два отдела: отдел филогенеза (заведующий — А. А. Борисяк) и отдел палеобиологии (заведующий — Р. Ф. Геккер). В декабре 1934 г. на Общем собрании Академии наук СССР название института было скорректировано и утверждено как Институт эволюционной морфологии и палеозоологии (ИЭМП).
Все сотрудники лаборатории разместились в трёх комнатах на территории Института сравнительной анатомии Московского университета. И в таком виде лаборатория просуществовала 4 года.
5 декабря 1936 г. ( протокол №24 Президиума АН СССР) было принято решение о разделении ИЭМП на два института — Институт эволюционной морфологии (ИЭМ) им. А. Н. Северцова и Палеонтологический институт (ПИН). В состав ИЭМ была включена зоологическая часть Биологического института им. К. А. Тимирязева, Лаборатория эволюционной физиологии профессора Х. С. Коштоянца и Лаборатория общей онтогении животных профессором Б. П. Токиным. В результате реорганизации в Институте эволюционной морфологии стало три сектора: экспериментальной морфологии (заведующий — академик И. И. Шмальгаузен), эволюционной морфологии (заведующий — профессор Б. С. Матвеев), эволюционной физиологии (заведующий — профессор Х. С. Коштоянц). Директором Института был назначен академик И. И. Шмальгаузен, под руководством которого разрабатывались проблемы филогенеза, эволюционной морфологии, эмбриологии и физиологии животных. В этот период ИЭМ им. А. Н. Северцова АН СССР стал центром исследований закономерностей эволюционного процесса в мире животных.
В годы Великой Отечественной войны Институт не прекращал свою работу, хотя часть сотрудников ушли на фронт. На фронте погибли А.Я. Белогуров, И.М. Булавкин, А.В. Власов, В.Р. Вейцман, Ф.Н. Илларионов, В.Д. Невзгодин, А.П. Петропавловский, Н.А. Рогов. Многие участники войны награждались орденами и медалями.
В августе 1948г. состаялась печально известная сессия ВАСХНИЛ по вопросу «О положении в биологической науке». После нее последовала волна репрессий, отразившаяся на судьбе многих известных ученых и на судьбе Института. И.И. Шмальгаузен был снят с поста директора ИЭМ АН СССР, и его лаборатория была закрыта. В 1948г. к Институту эволюционной морфологии был присоединен Институт цитологии, гистологии и эмбриологии АН СССР, и в результате был образован Институт морфологии животных (ИМЖ) им. А. Н. Северцова АН СССР (протокол №23 Распорядительного заседания Президиума АН СССР от 16 ноября 1948г.). Директором его стал член-корреспондент АН СССР Г.К. Хрущов. Основным направлением работы Института морфологии животных стало выяснение путей и закономерностей индивидуального развития животных и разработка методов управления процессами онтогенеза. В морфологии получили развитие экологическое и функциональное направления исследований. В начале 1950-х гг. М.С. Гиляровым были заложены основы новой науки- почвенной зоологии- и создана лаборатория, ставшая центром развития этого направления нашей стране. Значительно расширилась связь теоретических исследований с запросами народного хозяйства. В.В. Васнецовым и С.Г. Крыжановским было создано морфо-экологическое направление изучения рыб, на основе которого были сформулированы теории этапности развития и экологических групп рыб. Членом-корреспондентом Г.В. Никольским была создана теория динамики стада рыб. Эти теории являются базой современной практики рыбного хозяйства. Работы С.Н. Боголюбского были связанны с проблемами доместикации (одомашивания), морфологии и эмбриологии сельскохозяйственных животных. Институт возглавил работы по изучению важнейших представителей сельского хозяйства, была создана биостанция в Мукачево (Карпаты) для проведения экспериментальных работ.
После смерти Г.К. Хрущова в 1963г. до разделения Института обязанности директора ИМЖ им. А. Н. Северцова АН СССР временно исполнял доктор биологических наук М.С. Мицкевич. В 1967г. Институт морфологии животных был разделен на два (постановление ГКНТ СМ СССР и Президиума АН СССР №17/3 от 24 января 1967г.). – Институт биология развития (ИБР), получивший позднее имя Н.К. Кольцова, и Институт эволюционной морфологии и экологии животных (ИЭМЭЖ) им. А.Н. Северцова АН СССР (постановление Президиума АН СССР №298 от 31 марта 1967г.). Директором института был назначен доктор биологических наук В.Е. Соколов. В составе ИЭМЭЖ остались лаборатории, ведущие исследования по таким направлениям, как эволюционная, экологическая и экспериментальная морфология; эволюционная эмбриология и гистология; популяционная экология и биоценология; поведение животных и доместикация новых видов. По инициативе Владимира Евгеньевича Соколова уже в 1970-е гг. в Институте создается лаборатории по биоакустике животных, экологии и управлению поведением птиц, изучению эволюции сенсорных систем (органов чувств) позвоночных животных, группа исторической экологии. В состав Института вливаются лаборатории биогеоценологии им. В.Н. Сукачева и Центр кольцевания и мечения птиц. В 1975г. в Институт была переведена Совместная Советско-Монгольская комплексная биологическая экспедиция. В дополнение к одной из старейших биостанций России «Глубокое озеро» при Институте в этот период создаются новые: Утришская морская станция, научно-экспериментальная база «Черноголовка», Костромская таежная научно-опытная станция и другие. Комплексные экспедиционные исследования дополняются стационарными работами.
В начале 1980-х гг. экологическая направленность деятельности Института усиливается. Создаются лаборатории общей экологии, экологических основ охраны экосистем и управления популяциями животных. Фантастически быстро, и главным образом по инициативе академика В.Е. Соколова, расширяется география исследований. Проводятся экспедиции и стационарные работы в Боливии, Перу, Мексике, Эфиопии, на Кубе, в Индии и многих других странах. В 1988г. создается Тропическое отделение , обеспечивающее и курирующее деятельность Тропического центра во Вьетнаме. В связи с глобальным влиянием антропогенных воздействий на природу перед институтом становится задача количественной оценки этого влияния, для чего организуются новые специальные подразделения: лаборатория экологического мониторинга в регионах АЭС, лаборатория аналитической экотоксикологии, научные группы – аэрокосмических методов исследований, экоинформационных систем, теоретических и прикладных проблем биометода. С 1994г. Институт стал называться Институтом проблем экологии и эволюции (ИПЭЭ) им. А.Н. Северцова (постановление Президиума РАН №165 от 11.10.1994г.).
В 1998г. не стало академика Владимира Евгеньевича Соколова. Директором Института был назначен академик Дмитрий Сергеевич Павлов (постановление Президиума РАН №175 от 22.06.1999г.).
В настоящее время Институт проводит исследования по восьми основным фундаментальным направлениям: структурно-функциональная организация, динамика и эволюция популяций, сообществ и экосистем; экология организмов и механизмы адаптаций; экологические и эволюционные аспекты поведения и коммуникаций животных; морфологические закономерности и механизмы эволюции животных; биологическое разнообразие и устойчивое (рациональное) использование биологических ресурсов; фундаментальные проблемы охраны живой природы; биоповреждения, сертификационные испытания техники и материалов на климатическую стойкость и сохраняемость; эколого-аналитический контроль экотоксикантов в объектах окружающей среды; общая и частная паразитология. В Институте 5 научных школ, имеющих государственную поддержку.
Результаты исследований Института находят применение в решении прикладных проблем экологии, что особенно актуально для современной России. При участии Института подготовлены такие важные государственные документы, как Закон «Об охране животного мира», Экологическая доктрина Российской Федерации, принятая Правительством Российской Федерации. Важнейшим результатом этой работы является то, что сохранение природных экосистем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций определены как стратегическая цель госудорственной экологической политики, а сохранение и восстановление биологического разнообразия вошло в число ее основных направлений. Создана и воплощена в жизнь на международном уровне концепция биосферных заповедников, разработаны научные основы экологического мониторинга. Институт возглавлял работу по подготовке «Национальной стратегии сохранения биоразнообразия России», принятой на Национальном форуме по сохранению животной природы. Особой «красной» нитью через работу Института проходят исследования, посвященные изучению видов, находящихся под угрозой исчезновения. Он активно участвует в разработке «Стратегии сохранения редких видов России» и стратегий сохранения отдельных редких видов. Огромный вклад Института в создании «Красной книги Российской Федерации. Животные», «Красной книги Московской области», «Красной книги города Москвы» и других. Создан информационный портал и обобщенная база данных по разнообразию позвоночных животных России и по фауне и флоре охраняемых территорий в виде общедоступного WEB-севера. В 2007г. в Институте создается Научный архив.
В 2009г. Институт насчитывает в своем составе 606 сотрудников, в их числе 4 академика РАН, 2 члена-корреспондента, 106 докторов, 212 кандидатов наук и 60 научных сотрудников без ученой степени.
Основные публикации ученых Института представлены при описании его подразделений. Приобрели известность такие серии, как «Виды фауны России и сопредельных стран», «Заповедники СССР (России)», «Млекопитающие России и сопредельных регионов», «Фауна мира», 5-язычные словари названий животных и другие. Авторитет, заслуженный коллективом Института, позволил обеспечить проведение в Москве многих международных научных форумов. Велик вклад Института в укрепление связей с общественностью, объединение профессиональных ученых и любителей в научные сообщества. Решение насущных проблем современности не только не мешает, а способствует изучению такого сложного процесса как проблемы эволюции животного мира. 75 лет назад Институт был создан как центр для изучения этой проблемы, и по сей день он остается ведущим в нашей стране, вплотную занимающимся ее исследованием.