Fue fundado entre otros, por el profesor Avelino Corma y actualmente es dirigido por el profesor José Manuel Serra Alfaro.
Desde el año 2013 forma parte de los centros Severo Ochoa, que han sido seleccionados por sus resultados científicos y sus programas estratégicos tras una rigurosa evaluación en la que han participado más de 100 científicos internacionales de reconocido prestigio.
Además, se han comercializado varias tecnologías catalíticas desarrolladas por el ITQ en el campo de la química fina.
En 1990 un grupo de nueve investigadores del CSIC y de la UPV (Juan Carlos Asensi Sempere (Fallecido), Avelino Corma, Vicente Fornés Seguí (Jubilado), Hermenegildo García Gómez, Sara Iborra Chornet, Amparo Mifsud Corts (fallecida), Miguel Ángel Miranda Alonso, Joaquín Pérez Pariente y Jaime Primo Millo), liderados por el Profesor Jaime Primo y el Profesor Avelino Corma, respectivamente, iniciaron la andadura del Instituto con un apoyo presupuestario mínimo y en unos locales habilitados en un aparcamiento de coches de la Universitat Politècnica de València.
En 1994 el equipo se trasladó a lo que hoy es el edificio en donde opera el Instituto.