微软研究院成立于1991年，致力于计算科学和软件工程的基础与应用研究 。其使命是通过在全球范围内设立实验室，开展基础科学与技术研究，专注于计算与人工智能领域的突破，以加速科学发现并为他人构建新基础，其使命是“通过科学与技术进步造福人类” 。具体研究项目包括Vega、mimalloc、GridSFM、Tyger等 。微软于2026年获得了Franz Edelman奖 。
其后在全球范围扩张，陆续建立了包括位于北京的微软亚洲研究院（1998年成立）在内的多个实验室 。微软亚洲研究院随后在全球设立了多个分部，包括上海、新加坡、温哥华和东京 。历任院长包括李开复（首任）、张亚勤、沈向洋、洪小文、周礼栋 。2023年，微软亚洲研究院迎来成立25周年 。其全球研究网络持续发展，例如在2025年于新加坡设立了新的研究实验室 。微软亚洲研究院于2022年获得了中国计算机学会（CCF）颁发的“CCF创建60周年杰出贡献奖” 。自1999年起，微软亚洲研究院设立的“微软学者”奖学金项目长期支持亚太地区的优秀博士生 。在2026年的CVPR会议上，微软研究院参与的研究获得了最佳学生论文奖，ResNet和YOLO获得了时间检验奖 。
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