1971年，响应周恩来总理“加强对慢支炎及肺心病防治”的号召，广州医科大学附属第一医院（原广州第四人民医院）成立了“慢支炎防治小组”（团队研究成果1978年获得全国科学大会奖）。1979年“广州呼吸健康研究院（原广州呼吸疾病研究所）”在此基础上成立；并于1994年建成“广东省呼吸疾病重点实验室”。2003年，全球爆发的急性重症呼吸综合征（SARS，原称非典型肺炎）促进了国家对呼吸疾病诊治防控的需求。2005年，在钟南山院士的倡议及与时任中国科学院广州生物医药与健康研究院（以下称‘中科院广州生物院’）院长陈凌教授的联合努力下，广州呼吸健康研究院（原广州呼吸疾病研究所）与中科院广州生物院在原广东省呼吸疾病重点实验室基础上获批建成“广州呼吸疾病联合实验室”；并于2006年底向科技部申请筹建“呼吸疾病国家重点实验室（以下称‘实验室’）”。2007年10月实验室获准建设，2010年6月通过科技部论证验收，正式成为我国呼吸疾病领域的首个国家重点实验室。
实验室于2011年3月通过了国家重点实验室首次评估，之后不断发展壮大：先后建成广东省过敏性疾病重点实验室、广东省呼吸医学工程实验室、生物安全三级（P3）联合实验室（与广东出入境检验检疫局共建）、重点实验室深圳大学过敏与免疫反应分室。
实验室带动了其所依托的呼吸学科及相关学科的快速发展，已建成国家呼吸疾病临床医学研究中心、国家临床药物试验机构（呼吸专业）及五个国家临床重点专科（呼吸内科、重症医学、变态反应疾病学、肿瘤学和胸外科）和一个国家重点建设学科（中西医呼吸）。目前，实验室已成为集科研、教学和医疗于一体的呼吸疾病应用基础研究与临床防诊治研究中心和人才培养基地。
