山东大学是国内高校中较早开展粒子物理与原子核物理研究的单位之一，在上世纪 50 年代山东大学的物理 II 系就是专门从事核物理教学与研究的单位； 1960 年代曾与前苏联杜布纳联合原子核研究所合作进行高能核反应机制的研究； 1978 年参与创立中日合作西藏甘巴拉山高山乳胶室实验， 1994 年参加西藏羊八井宇宙线观测站的国际合作实验； 1980 年起分别与美国费米实验室 (FNAL) 及欧洲核子研究中心 (CERN) 建立了密切的合作关系； 1989 年起参加了北京谱仪的建设和研究；。。。建起拥有 1.7MV 加速器的离子束实验室。

1981 年被批准为首批高能物理专业博士学位授权点， 1984 年培养出了全国第一位高能物理学博士； 1994 年被批准为山东省重点学科和山东省重点实验室； 2007 年批准为国家重点学科。 2008 年成立粒子物理与原子核物理研究所，设有四个研究室：

• 高能物理实验研究室
• 粒子物理理论研究室
• 低能加速器物理及应用研究室
• 医学物理研究室