為發展新世代光電科技與強化光電工程之教學與研究，本校於民國九十四年八月一日成立光電工程研究所籌備中心，進行籌備與招生工作，於九十四年十二月與九十五年四月進行招生工作，並於九十五學年度第一學期招收第一屆碩士班學生。本所源於電子所的光電與半導體組，於民國八十九學年度結合學校光電相關師資成立電資學院光電科技中心，加強整合光電相關教學與研究。本所的師資除專任教師外，尚有合聘教師來自電子所光電與半導體組以及其他研究所。
本所具有堅強師資陣容與軟硬體設備，在教學方面，目前著重於顯示技術與微光學學程、光通訊學程、奈米光電技術學程、光電半導體與照明學程、綠能光電學程、生醫光電學程等六學程，開授之課程涵蓋平面顯示器、光學網路、微光學元件與系統、光纖光學、光電子學、光電半導體與光電積體電路 、光電系統模擬、照明設計等。本所著重實務教學，強調學生實作能力，與產官學研各單位密切合作與聯繫，期使畢業學生能順利進入光電職場中發揮所長與貢獻才智。
本所目前的研究方向包括光通訊、顯示器、照明、薄膜元件、光電半導體與光電積體電路、光電量測與應用、光電系統模擬、光纖應用、微光學元件與系統、白光發光二極體、太陽能發電、類比積體電路、內嵌式系統、奈米材料、奈米結構加工、雷射加工等。本所除結合本校電子所、電機所、機械所與高分子所進行研究外，還積極爭取或參與國科會、經濟部、工研院、產業界等的支援或合作研究，推展建教合作及產學合作計畫，並且加強國內外之學術交流。