基因是万物生存发展之源，生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因息息相关。同时，基因资源也是国家的重要战略资源，保存、保护和合理利用基因资源将成为未来维护国家安全、打造核心竞争力的坚实基础和有效保障。
2011年国家发展和改革委员会、财政部、工业和信息化部、卫生健康委员会（原卫生部）四部委批复依托深圳华大生命科学研究院(原深圳华大基因研究院)建设深圳国家基因库（亦称国家基因库，英文名称：China National GeneBank，CNGB），于2016年建成使用。随着“政府所有、委托运营、独立运作”的运行机制调整，目前由深圳国家高技术产业创新中心统筹指导，过渡期委托深圳华大生命科学研究院开展深圳国家基因库运营工作。它是我国首个国家级综合性基因库，也是世界领先的综合性生物遗传资源基因库。支撑我国生命科学和生物经济发展，对人类社会的健康、可持续发展具有着重要的意义。
国家基因库基地位于深圳市大鹏新区“禾塘仔”地块，建设规模约116,000平米，分两期建成。国家基因库依山而建，环境优美，建筑设计缘于一期《科学》杂志封面的哈尼梯田，这期杂志刊发了2002年中国科学家在全球首次破译水稻基因组的成果，具有里程碑式的意义。
同时，国家基因库在建筑设计时将自然生态的原有面貌和建筑本身的功能性需求融合在一起，打造了一个与外界相对独立、层层梯田种植屋面、混泥土本色与垂直绿化结合的生态建筑。
国家基因库是服务于国家战略的国家级公益性创新科研及产业基础设施建设项目，也是深圳市重大科技基础设施之一，它将建设成为引领我国生命科学和生物经济发展的战略性科技力量。
国家基因库是世界领先的国家级综合性基因库，具备遗传资源的“存、读”能力，即存储生物资源和基因数据、对遗传信息进行读取及运用，并以此为基础搭建起支撑生命科学研究与生物产业创新发展的公益性、开放性、引领性、战略性科技平台。
国家基因库理事会是国家基因库的重大事项决策机构和监督机构。
2016年9月22日位于深圳大鹏新区的国家基因库正式启用。国家基因库利用生命科学和生物信息数据科学的前沿技术，联合行业领先机构和国内外标准化组织，共同建立样本、数据、资源等国际、国内相关标准，引领行业规范有序的发展，为生命科学研究、医学健康和生物产业发展提供基础支撑。国家基因库充分利用自身的平台实力及行业影响力，为科研工作者、相关产业的从业者和普通民众创造学术交流、人才培训、科普教育的广阔空间与宝贵机遇，促进学术研究成果的共享、传播、交流和应用，提升领域内人才的理论与实践能力，培养民众的科学态度与科学精神。
国际基因组学大会（ICG）、亚洲演化生物学大会（The 1st AsiaEvo Conference）、中国生物样本库国际研讨会（ABC）、联合国全球青年创新集训营活动（UNLEASH2019）可持续发展目标创新试验室（SDG）主题“良好健康与福祉”活动、“一带一路”生命科技促进联盟第一次会员代表大会、首次“再生医学:创新和责任国际研讨会”等多个国际性、大型学术会议曾于国家基因库成功举办；2018、2019连续两年，支撑国家疾控中心为约20个亚非国家的公共卫生机构提供以高通量测序技术为特色的培训；同时，作为全国科普教育基地、广东省科普教育基地、深圳市科普教育基地，国家基因库也开展了丰富多彩的公益科普实践活动。
2022年3月，入选2021-2025年第一批全国科普教育基地。
国家基因库业务架构由生物样本库、生物信息数据库、动植物资源库、数字化平台组成。以生物资源的存、读能力为基础，实现样本、数据、活体全贯穿，搭建起公益性、开放性、支撑性、引领性服务平台，促进基因组学在精准医学、精准健康、未来农业、海洋开发、微生物应用等方面的前沿探索与产业转化，真正实现基因资源的共有、共为、共享。国家基因库响应国家政策，在符合国家相关法律法规和管理办法并参照相关国际公约与惯例的基础上，推动行业内的学术交流和样本/数据资源共享，促进生命资源的科学合理应用，实现全球资源保护和战略性应用。
国家基因库生命大数据平台(China National GeneBank Database)是面向全球科研工作者提供生物大数据共享和应用服务的统一平台，整合全球公开生命数据，实现数据从活体到样本再到组学数据的全过程、全贯穿，形成融合多研究领域、多数据类型、多分析维度的超大型科研数据系统，集归档存储、知识搜索、分析计算、管理授权等于一体，致力于生物信息数据在生命科学与生物产业发展中创造价值。国家基因库（CNGB）与国际生物和环境样本库协会（ISBER）、全球生物多样性联盟（GGBN）以及中国科学院海洋研究所、中国科学院昆明动物研究所、北京重大疾病临床数据和样本资源库、深圳超算中心等合作。
样本——测序数字化——数据全贯穿：连接表型和基因型，支撑健康医学、农业育种领域科学研究。
数据高效汇交与安全共享：资源二次挖掘，打破生物资源孤岛，促进资源共享。
数据整合挖掘，形成知识库：促进数据应用转化，推动下游生物行业产品研发。
