2015年7月教育部批准中国科学技术大学筹建国家示范性微电子学院，2015年12月正式成立。目前由中国工程院院士，吴汉明兼任微电子学院院长。
学院借鉴国际先进经验，建立创新运行管理体制，基础研究和应用研究并重，解决微电子领域国家重大需求和学科前沿问题，力争建设成为国际一流的微电子领域高层次科技人才培养基地、微电子技术的研究开发基地和国际化交流平台。学院坚持中国科大“理实交融”办学方针，以面向新兴需求、侧重前沿创新、教育质量第一为建院宗旨。积极与研究所、国内外知名高校和企业合作，全力培养本科生、学术研究生和工程研究生，在产教融合、产学合作、协同育人方面做出示范，为微电子行业提供高端人才，5-10年内建成有国际影响力、国内一流的微电子领域本科专业和硕士/博士学位授权学科。
微电子学院现有“电子科学与技术”一级学科博士学位授权点，以及“集成电路工程”硕士、博士学位授权点。开展本、硕、博全过程人才培养。
学院的研究方向聚焦于新原理/新材料器件、集成电路设计、微机电系统、生物医学电子、存-算融合计算架构和芯片、量子计算芯片等，以及相关交叉领域。在师资队伍建设发展方面，依照学校的人才引进和管理政策，积极从国内外引进高端和优秀青年人才。学院将在近5年内组建一支包含高层次人才在内的60人左右的专职教师队伍，其中正高教师30人，造就一支国际上具有影响力的微电子研究队伍。
微电子学院目前分布于中国科大西区、北区、东区，目前陆续搬迁入驻中国科学技术大学高新园区，规划建有一流标准的教室、实验室和设施齐全的生活区，包括面积达到5000平方米的超净实验室及先进齐全的微电子工艺和测试分析设备。其中超净实验室将与合肥微电子研究院联合建设，共享场地和工艺、测试设备。
