中国科学院沈阳分院是中国科学院的派出机构 ，主要负责指导督促联系单位贯彻落实党中央、国务院决策部署及院党组工作要求；指导联系单位党的建设和纪检工作；承担联系单位的综合服务保障工作。

沈阳分院系统共有10个研究所，具体为：大连化学物理研究所、金属研究所、沈阳应用生态研究所、沈阳自动化研究所、长春光学精密机械与物理研究所、长春应用化学研究所、东北地理与农业生态研究所（含农业技术中心）、海洋研究所、青岛生物能源与过程研究所、烟台海岸带研究所；2个整体转制公司，具体为：沈阳计算技术研究所有限公司、沈阳科学仪器股份有限公司；1个观测站，具体为：国家天文台长春人造卫星观测站。

沈阳分院系统现有重大创新平台37个，包括：国家研究中心1个、全国重点实验室8个、重点实验室（中国科学院）3个、国家重大科技基础设施1个、国家级野外台站10个、国家工程技术研究中心5个、国家工程研究中心9个。

截至2024年底，共有在职职工12062人，在站博士后1190人，在籍研究生7531人。