天邦食品自成立以來，便明確了創建科技型企業的目標，堅持走自主創新，技術領先的路子，秉承技術、質量與服務的統一方針，積極搭建研發平臺，1998年便組建企業技術中心——天邦研究院。

2001年，天邦研究院經寧波市科技局批準組建水產飼料工程技術中心；2002年，經國家人事部批準為企業博士后科研工作站，較早進入了火炬計劃國家重點高新技術企業的行列；2003年，經省科技廳批準為省級高新技術研究開發中心；2014年成立了浙江企業研究院；同年，成立了院士工作站；2018年被認定為浙江省重點農業企業研究院，為企業研發工作的展開提供了更好的平臺。為匹配公司戰略發展要求，加快推進研發平臺建設，2020年，在南京新注冊成立了天邦食品科技研究院（南京）有限公司，在公司對研發資源進行了優化整合，建立健全科技創新體系，進一步提升了研發水平和核心競爭力。2021年從事研發活動人員303人，其中博士7人，碩士32人。專家顧問團隊20余人，包括國內大學和科研院所專家和外籍專家天邦研究院組織自身研究力量或聯合高等院校、科研院所等對業務板塊獲得的市場需求開展研究開發活動，再通過業務板塊將新成果轉化為生產力以滿足市場需求。

2021年，天邦食品進行戰略調整，剝離生物制品、水產飼料兩大業務，研究院下“水產動物營養與飼料配制技術研究所”、“生物制品研究所”跟隨業務同步剝離，其余研究所均留在天邦食品，目前擁有豬營養研究所、微生物發酵技術研究所、豬育種研究所、豬繁殖所，豬病防疫所、健康管理中心、健康檢測中心、智能商務研究所、環保所等9個研究所。