製糖業自17世紀到1960年代都是臺灣重要產業，以日治時期最盛。1903年臺灣總督府在臺南廳大目降(現台南新化)設甘蔗試作場，1906改為糖業試驗場，1921年併入屬臺灣總督府中央研究所，1932年中央研究所之糖業科及高雄檢糖所，獨立出來成立糖業試驗所，直屬總督府，綜合糖業之試驗研究工作，並由大目降遷至台南生產路現址。

　　1945年，糖業試驗所由台灣省行政長官公署接收，改組為台灣省糖業試驗所。1948年改隸台灣糖業公司，名稱改為台灣糖業試驗所。　1973年更名為台灣糖業研究所。1999年與台糖畜產研究所合併為台糖研究所。

　　台糖研究所為台糖公司一級研發單位，因應公司事業轉型與事業部需求，研發方向擴及生技、保健、保養品及中草藥之研發，近年來更往生質能源技術及提供檢測服務發展。其核心技術包含醱酵工程、天然物分離純化、製程優化、劑型開發、功效驗證、轉基因與分子學驗證平台、優良作物分子育種及 GAP 栽培管理、組織培養與設施栽培，以及植物病原檢測與驗證服務。