Организован в 1929 г. для исследований и разработок во всех областях техники профессиональной кинематографии.
За заслуги в развитии советской кинотехники Указом Президиума Верховного Совета СССР от 12 июля 1979 года НИКФИ награжден орденом Трудового Красного Знамени.
В 1991 году НИКФИ присуждена премия американской киноакадемии Оскар в номинации «За лучшие технические достижения» (Technical Achievement Award) — за постоянное усовершенствование техники и обеспечение объёмного кинематографа для советских кинозрителей в течение последних 25 лет. Награда такого рода в отечественной кинотехнике была единственной за всё время существования СССР.
С 2015 года НИКФИ является филиалом АО «ТПО «Центральная киностудия детских и юношеских фильмов имени Максима Горького».