本院現有院士 271 人，其中數理科學組 65 人、工程科學組 58 人、生命科學組 93 人、人文及社會科學組 55 人（國內 88 人、國外 167 人、大陸及港澳地區 16 人）。
院士為終身名譽職，由院士會議就全國學術界成績卓著人士選舉之，其職權如下：
1. 選舉院士及名譽院士；
2. 選舉評議員；
3. 籌議國家學術研究方針；
4. 受政府及有關單位之委託，辦理學術設計、調查、審查及研究事項。
本院係於1948年3月選出第1屆院士，並於同年9月在南京舉行第1次院士會議。嗣後因戰亂，本院遷至臺灣，於1957年在臺北舉行第2次院士會議，當時並未舉行院士選舉。1958年第3次院士會議時方選出第2屆院士。次年（1959年）第4次院士會議選出第3屆院士，1962年第5次院士會議選出第4屆院士。此後，院士會議每2年定期舉行並選出院士，2022年是由第34次院士會議選出第33屆院士。