鹏城实验室是中央批准成立的突破型、引领型、平台型一体化的网络通信领域新型科研机构。作为国家战略科技力量的重要组成部分，实验室聚焦宽带通信、新型网络、网络智能等国家重大战略任务以及粤港澳大湾区、中国特色社会主义先行示范区建设的长远目标与重大需求，按照“四个面向”的要求，开展领域内战略性、前瞻性、基础性重大科学问题和关键核心技术研究。

鹏城实验室由广东省政府批准设立、深圳市人民政府负责建设的二类事业单位。由政府主导，以哈尔滨工业大学深圳校区为依托单位，与北京大学深圳研究生院、清华大学深圳研究生院、深圳大学、南方科技大学、香港中文大学（深圳）、深圳先进院、华为、中兴通讯、腾讯控股、深圳国家超算中心、中国电子信息产业集团、中国移动通信集团、中国电信集团、中国联通深圳分公司、中国航天科技集团等高校、科研院所和高科技企业等优势单位共建。

鹏城实验室汇聚了31位院士，160余位国际会士、国家杰青等高端人才，以全职、双聘和兼职等市场化用人形式聚集了1800余位各类人才。承担着一批国家重大科研项目，初步建成了以“鹏城云脑”为代表的若干大科学基础设施。深入探索实践社会主义市场经济体制条件下关键核心技术攻关新型举国体制。在科研学术方面，实施了以重点项目为背景建设科研团队和以前沿学术研究为背景建设院士工作室群体的“双轮驱动”模式；在产学研协同创新体系构建方面，与深圳市的高校、科研院所和龙头企业形成了紧密共建模式，与全国150余家院校和科研机构开展了深度合作。

鹏城实验室总部过渡场地位于深圳市南山区留仙洞战略性新兴产业基地（万科云城），办公用房14.4万平方米。在深圳市南山区西丽湖国际科教新城石壁龙片区建设未来园区，新园区规划用地2039亩，一期建设298亩，建筑面积40.8万平方米。

2018年3月，鹏城实验室始建。

2022年8月15日，鹏城实验室与腾讯控股签署战略合作协议。

2022年9月7日消息，从鹏城实验室获悉，中国首个基于地球静止轨道卫星（距地面约3.6万公里）的Q/V频段星地通信试验系统在鹏城实验室成功运行。

2022年9月7日，由鹏城实验室与中国外文局联合举办的人工智能与国际传播高峰论坛在京举行。

2022年10月27日-30日，由鹏城实验室等联合主办的第六届全国水下机器人大赛（大连市）在辽宁省大连市成功举办。

2022年11月6日，参与组建的西丽湖国际科学教育城X9高校院所联盟成立。

2022年7月，由鹏城实验室、北京大学、华为技术有限公司等百余家国内外单位共同参与推出的AVS3音视频信源编码标准，已被正式纳入国际数字视频广播组织（DVB）核心规范。

2023年3月消息，由鹏城实验室6NT团队，联合北京大学、深圳大学、上海宽带技术及应用工程研究中心和南玻集团相关团队，研制了一款基于窗户玻璃的光学透明电磁汇聚玻璃，并运用此款玻璃初步完成了卫星电视信号的接入试验。

2021年10月，被表彰为第六届全国杰出专业技术人才先进集体。

2022年3月16日，被表彰为“冬季奥林匹克运动会网络安全卫士”。

2022年11月9日，在2022年世界互联网领先科技成果发布活动上，鹏城实验室的EAGLE 6G：面向6G无线高速接入原型系统及测试环境入选2022年世界互联网领先科技成果名单。