Первые исследования по металлофизике в Украине (1928) были проведены в Харьковском (тогда Украинском) физико- техническом институте АН УССР, затем (1931) в его Днепропетровском филиале, на базе которого в 1932 г. был создан Днепропетровский физико- технический институт (ДФТИ)..

    В конце 1944 г. группа ученых ДФТИ была переведена в Киев, где организовался отдел металлофизики Института черной металлургии АН УССР- возглавил его академик Г.В.Курдюмов.

    15 ноября 1945 г. на базе отдела металофизики Института черной металлургии АН УССР была учреждена Лаборатория металлофизики АН УССР, куда вошли ведущие ученые лаборатории фазовых превращений в металлах и сплавах и лаборатории кристаллизации металлов и сплавов довоенного ДФТИ, а также отдела диффузии Института физики АН УССР. Лаборатория металлофизики АН УССР, начавшая свою деятельность с 1 января 1946 г., явилась прямой восприемницей ДФТИ в области физики металлов. В 1953 г. в Лабораторию металлофизики АН УССР были переведены из Института черной металлургии АН УССР отдел металловедения и лаборатория рентгеноспектрального анализа.

    1 марта 1955 г. Лаборатория металлофизики была преобразована в Институт металлофизики АН УССР, что способствовало дальнейшему расширению и углублению научных исследований в области физики металлов.

    Руководителями лаборатории, а затем института были крупные ученые- металлофизики: с 1945 по 1951 г. - академик Г. В. Курдюмов, с 1951 по 1954 г. - академик АН УССР В. И. Данилов, в 1955 г. - академик АН УССР А. А. Смирнов, с 1955 по 1985 г. - академик АН УССР В. Н. Гриднев, с 1985 по 1989 - академик АН УССР В. Г. Барьяхтар, с 1989 по 2002 г.- академик АН УССР В.В. Немошкаленко. С 17 июля 2002 г. институтом руководит академик НАН Украины А.П.Шпак.