Phòng Miễn dịch học được hình thành năm 1993, khi Viện Công nghệ sinh học thành lập trên cơ sở hợp nhất Viện Sinh vật học, Trung tâm Sinh lý Hóa sinh người và động vật, Trung tâm Nghiên cứu hóa sinh ứng dụng và Trung tâm Nghiên cứu Vi sinh vật. Tiền thân của Phòng Miễn dịch học là Phòng Nghiên cứu Virus, Vacxin và Miễn dịch.

• Giai đoạn 1993-1999 (GS. TSKH. Đái Duy Ban, trưởng phòng): Nghiên cứu kế thừa của Trung tâm Nghiên cứu hóa sinh ứng dụng về ung thư, hóa sinh các hợp chất thiên nhiên, tăng cường miễn dịch, vacxin virus động vật, nghiên cứu virus học bệnh động vật
• Giai đoạn 1999-2001 (ThS. Phạm Công Hoạt, phó phòng, không có trưởng phòng): Tiếp tục những nghiên cứu giai đoạn trước, chú trọng hoàn thiện một số loại vacxin động vật, nghiên cứu hợp chất thiên nhiên ứng dụng chống ung thư và bệnh hiểm nghèo cùng với GS. TSKH. Đái Duy Ban
• Giai đoạn 2001-nay (PGS. TS. Lê Thanh Hòa, trưởng phòng): Tập trung vào những vấn đề cơ bản và triển khai đề tài thuộc các lĩnh vực Y học, Sinh học, Nông nghiệp, Thú y và Dược học, về miễn dịch học, virus học, gen học, protein học và phát triển vaccine, phát triển hướng ứng dụng sinh học phân tử, trong đó trước mắt là chẩn đoán, giám định và xây dựng các phương thức phòng chống bệnh động vật lây sang người và các tác nhân sinh học.