Научный отдел ведет свою историю с момента организации Белорусского государственного заповедника «Беловежская пуща» в 1939 году. Благодаря стремлению ученых детально фиксировать все происходящее, его история может быть написана наиболее подробно, отражая этапы становления и развития всего учреждения.

К научной работе заповедник приступил в мае 1940 года. К исследованиям были приглашены ведущие научные работники Белорусского лесотехнического института и Белорусского научно-исследовательского института лесного хозяйства. Огромную помощь оказали и направленные Президиумом Академии наук СССР летом 1940 года известные ученые, помогавшие становлению научных исследований. 
К началу 1941 года в заповеднике сформировался небольшой научный коллектив, способный решать научные и практические задачи. Но развернувшиеся исследования были прерваны начавшейся войной, во время которой погибли как некоторые исполнители тем, так и сам директор заповедника П.П. Семашко.

После войны научная работа в пуще возобновилась практически сразу после ее освобождения от немецких захватчиков. В 1945 году здесь уже работали экспедиции ряда учреждений, направленных АН СССР.

Стал формироваться и научный отдел в Беловежской пуще. И хотя в штате заповедника к началу 1946 года состоял всего один научный сотрудник (В.Г. Прохоров, ботаник), к концу года были приняты еще два – зоолог В.Ф. Гаврин и ботаник В.М. Николаева. Но почти вплоть до 60-х годов преобладали работы, носившие экспедиционный характер, которые выполнялись, в основном, командированными в пущу учеными из различных городов Советского Союза.

К 1950 году количество научных сотрудников в заповеднике достигло семи человек. Стала проводиться планомерная научно-исследовательская работа по изучению его флоры и фауны, не прекращающаяся и по сей день. Наиболее важная тема исследований была связана с разработкой научных основ разведения зубров в условиях вольного содержания. Эту работу проводил непосредственно сам директор заповедника С.С. Донауров. Но наиболее глубоко вопросы реакклиматизации зубров стали разрабатываться с приходом в научный отдел Л.Н. Корочкиной, ставшей основоположником разведения зубров в условиях вольного содержания.

В 1948 г. Была открыта метеостанция в д. Каменюки. Началось регулярное ведение «Летописи природы», в которой фиксировались все изменениями во флоре и фауне, климате, состоянии природной среды, фенологические явления и мн.др.

В пятидесятые годы наиболее важные исследования вели В.Ф. Гаврин, А.П. Крапивный, А.Н. Курсков, Н.Ф. Крутогорский, Б.З. Голодушко, Р.С. Булыгина, А.П. Утенкова, Б.М. Зефиров.

Но особенно интенсивно научные исследования стали развиваться с приходом на пост директора В.С. Романова, хотя в этот период заповедник и был преобразован в Государственное заповедно-охотничье хозяйство (ГЗОХ). Под видом необходимости организации охот для генеральных секретарей, избравших пущу местом своих охот, удавалось получить деньги и на научные исследования. Было положено начало выпуску научных трудов ГЗОХ, в печати появились многочисленные научные публикации сотрудников.

На посту директора Романова впоследствии сменил ученый-лесовод В.П. Романовский. Его заместителем по науке был С.Б. Кочановский, сменивший впоследствии Романовского на посту директора. Этот тандем двух ученых оказался весьма плодотворным. Научный отдел под руководством С.Б. Кочановского не просто хорошо проводил исследования, но и год от года расширял их. Поскольку в 1957 г., при реорганизации заповедника в заповедно-охотничье хозяйство, научный отдел был исключен из числа исследовательских учреждений, пришлось приложить немало усилий по возвращению этого статуса. Это произошло в 1969 году на основании распоряжения Госкомитета Совмина СССР по науке и технике (протокол № 47 от 14 августа 1969 года) и решения Совета Министров БССР (протокол № 1022р от 8 октября 1969 года).

В короткий срок научный отдел превратился в мощное научное учреждение. В нем работало уже более пятидесяти человек, в том числе 37 научных сотрудников. Были созданы три исследовательских лаборатории – «Экологии диких животных» под руководством Л.Н. Корочкиной, «Лесоведения» под руководством В.Н. Толкача и «Защиты растений» под руководством С.Б. Кочановского. На базе научного отдела планировалось создание Института биогеоценологии и экологии с 10 научными лабораториями и штатом научных сотрудников около 200 человек, которое, к сожалению, так и не было реализовано.

Был проведен ряд международных, всесоюзных и региональных совещаний и конференций, выполнен огромный объем научно-исследовательских и природоохранных работ. По материалам исследований стал издаваться сборник научных работ «Беловежская пуща. Исследования», выпущены несколько монографий, изданы более двадцати научно-популярных книг, брошюр и буклетов, опубликовано свыше ста научных работ в союзных и республиканских изданиях, подготовлены высококвалифицированные кадры.

В целом же, за время существования ГЗОХ сотрудники научного отдела, помимо упомянутого сборника, выпустили ряд монографий, в том числе «Сердцевинная гниль осины» С.Б. Кочановского, «Копытные Беловежской пущи» Т.Б. Саблиной, «Флора Беловежской пущи» В.М. Николаевой и Б.М. Зефирова, коллективную монографию «Беловежская пуща», «Аннотированный библиографический указатель отечественной литературы», охватывающий период с 1835 по 1983 год, материалы трех советско-польских конференций по разведению зубров и др.

Из научно-популярных изданий следует отметить «Прошлое и настоящее Беловежской пущи» Б.В. Кестера и С.В. Шостака, «Рукокрылые охотники» А.Н. Курскова, «Записки натуралиста» С.В. Шостака. Большим успехом пользовалась научно-популярная серия, состоявшая из семи компактных книжечек: «Музей природы» С.Б. Кочановского и В.А. Дацкевича, «История. Зубры» С.Б. Кочановского и Л.Н. Корочкиной, «Звери» В.А. Дацкевича, «Птицы» В.А. Дацкевича, «Насекомые» Н.Г. Дьяченко, «Леса» А.З. Стрелкова, «Грибы» П.К. Михалевича.

К 1980 году в гербарии научного отдела хранилось уже около 7 тысяч гербарных листов, насчитывавших 844 вида цветковых и высших споровых растений, 140 видов мхов и лишайников, 160 видов интродуцированных деревьев и кустарников.

В период вхождения пущи в систему заповедно-охотничьих хозяйств, а впоследствии в национальном парке, в научном отделе пущи, кроме названных выше ведущих специалистов, достаточно длительное время работали Л.Н. Корочкина, В.М. Николаева, Е.А. Рамлав, Б.В. Кестер, Н.С. Смирнов, О.М. Грушевская. В.А. Дацкевич, Л.Е. Дворак, А.В. Падутова, Г.М. Малиновская, Я.С. Русанов, Д.В. Владышевский, В.М. Попенко, В. А. Пенькевич, А.А. Пенькевич, Ю.П. Кочко, Ф.П. Кочко, П.К. Михалевич, Л.В. Кирста, В.Н. Толкач, Н.Г. Дьяченко, В.В. Татаринов, А.З. Стрелков, С.В. Шостак, П.Ф. Химин, П.Г. Козло, А.Н. Буневич, В.П. Остапук, В.В. Семаков, А.В. Денгубенко и другие сотрудники.  

В 1991 году Государственное заповедно-охотничье хозяйство было преобразовано в Государственный национальный парк «Беловежская пуща». Но в связи с общим кризисом в стране в этот период, научный отдел практически не пополнялся кадрами. Хватало лишь сил для ведения основных направлений исследований, без которых научная деятельность утрачивала свое значение. Это были работы по сохранению и умножению популяции зубра, изучению динамических процессов в лесных древостоях и причин, прямо или косвенно влияющих на их направленность, а также отдельных краснокнижных объектов. Возглавляли научный отдел в начале периода становления национального парка вначале В.Н. Толкач, а затем В.В. Семаков.

В 2000-х годах в научный отдел пришел ряд молодых специалистов, что вселяет надежды на дальнейшее его развитие. Как продолжение прежних традиций, опять стал издаваться сборник научных работ «Беловежская пуща. Исследования». Проведен ряд Международных конференций, в том числе четыре Международных научно-практических конференции «Эколого-экономический механизм сохранения биоразнообразия особо охраняемых природных территорий», конференция, посвященная установлению начала введения первых элементов заповедного режима на территории Беловежской пущи и др., по которым результатам которых опубликованы материалы и тезисы. Сотрудники Беловежской пущи (А.Н. Буневич) приняли участие в подготовке коллективной монографии «Экологические и ветеринарные аспекты зубров в Беларуси», а также монографии «Зубр в Беларуси» (П.Г.Козло, А.Н. Буневич). Вместе с геоботанической станцией Варшавского университета (Польша) издан «Atlas of alien woody species of Bialowieza Primeval Forest», в котором приводится распространение древесных интродуцентов на территории Беловежской пущи (Adamowski W., Dvorak L., Romanjuk I.).

В настоящее время для обеспечения информационной поддержки туристической деятельности большая работа ведется по издательству научно-популярной литературы, книг, брошюр, путеводителей, буклетов, календарей, изоматериалов и др. Опубликованы научно-популярные книги В.В. Семакова «Беловежская пуща. 1902-2002», Л.Н. Корочкиной «Зубр Беловежской пущи», В.В. Семакова и Н.Д. Черкаса «Беловежская пуща: страницы истории», брошюры Н.Н. Бамбиза «Поместье белорусского Деда Мороза», А.Н. Буневич «Властелин Беловежской пущи», «Заповедные места: Беловежская пуща» и ряд других.

На 1 января 2011г. в научном отделе работают 16 человек, из которых, три кандидата наук. Возглавляет его к.-с.-х.н. В.М. Арнольбик. Ежегодно сотрудниками научного отдела публикуется 20-40 научных работ.

Согласно плану научно-исследовательских работ, исследования выполняются по исследования по теме  «Состояние, динамика и тенденции развития природных экосистем Беловежской пущи».

Важнейшими направлениями научных исследований являются:

• восстановительные сукцессии в нарушенных лесных комплексах Беловежской пущи;
• устойчивость видового состава и эколого-фитоценотической структуры живого напочвенного покрова в лесных биогеоценозах и его восстановительная динамика;
• подготовка нового досье повторной номинации трансграничного Объекта Всемирного Наследия «Беловежская пуща»;
• популяционно-биологические особенности редких видов растений и мероприятия по их сохранению;
• разработка мероприятий по долговременному сохранению зубра как биологического вида в комплексе копытных Беловежской пущи;
• современное состояние популяций дуплогнездников в экосистемах Беловежской пущи
• распространение и состояние популяций охраняемых видов  жесткокрылых на территории Беловежской пущи;
• динамика процессов и явлений в природном комплексе лесов Беловежской пущи (Летопись природы)

Исследования направлены на сохранение биоразнообразия экосистем Беловежской пущи, поддержание стабильности протекающих в них природных процессов, информационное обеспечение туристической деятельности национального парка, исполнение разделов Плана управления национальным парком и заданий Государственной программы развития системы особо охраняемых природных территорий Республики Беларусь на 2008-2014 гг.

В международном аспекте они ориентированы на выполнение условий и рекомендаций Резолюции Совета Европы по продлению Европейского Диплома и расширению территории объекта Мирового наследия.

Наиболее тесные контакты поддерживаются с ведущими научно-исследовательскими институтами республики, а также Беловежским национальным парком (Польша).

Состав научного отдела: