1999年，经原国家质量技术监督局授权，中国计量科学研究院代表中国在国际计量局（BIPM）签署了《国家计量基（标）准互认和国家计量院签发的校准与测量证书互认》协议，参与国际计量委员会（CIPM）、国际计量局和各咨询委员会组织实施的关键比对、区域比对，确保我国量值的国际可比性和溯源性，为贸易全球化、市场国际化提供技术基础保证，并积极承担市场需求的计量仲裁以及计量技术支撑工作。2002年计量院通过了国家质量监督检验检疫总局组织的法定计量检定机构考核，共有313项检定项目和475项校准项目获得授权对外开展技术服务工作。

2000年国务院批准建立中国计量科学研究院实验基地,实验基地建成后将开展量子物理为基础的现代科学基础性研究、应用研究，以适应高新技术产业、基础和支柱产业技术改造以及社会发展对计量技术和精密检测的需要。

2005年，中国计量科学研究院与原国家标准物质研究中心合并，成立了新的中国计量科学研究院。新的中国计量科学研究院将以全面建设小康社会和和谐社会为总目标，全面贯彻“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的指导方针，着重做好以下工作。

研究、建立、维护国家计量基标准（包括标准物质），复现单位值；进行国际比对，保证基准量值与国际一致；

根据科学技术、国民经济及社会发展的需要，开展原创性计量科学技术研究和新领域计量基标准以及测量技术的研究；

进行计量基标准的持续研究，利用最新科技成果，不断扩展计量基标准的量程/频段，提高准确度和自动化程度；

开展测量理论/量值传递方法的研究，以及共性/基础性/关键性测量技术的研究；

实施量值传递和溯源工作，保证全国量值的统一；

承担国家有关部门委托的法制计量和质量认证、实验室评审的技术工作。

中国计量科学研究院也将以“科技兴检”和“人才强检”为发展战略，以原始性创新和集成创新为主要任务，面向市场、面向国际和面向未来。重点发展计量科技领域前沿创新研究及我国高新技术、社会发展中所需要的计量基标准和测量新技术的研究，努力建设成为学科专业结构优化、组织机构设置合理、人才队伍配置高效，具有高水平自主创新能力和计量科学研究实力的国家级计量科学研究中心和世界级计量科学研究机构。