Несмотря на то что официально институту исполняется 65 лет, история его создания уходит корнями в середину первой половины ХХ века. В 1932 году почетный академик, революционер-народник Н.А. Морозов (1854–1946) передал часть своей усадьбы Борок, предоставленной ему в 1923 году постановлением Совнаркома в пожизненное пользование, в ведение АН СССР. Сам Николай Александрович в этот момент был директором Государственного естественно-научного института им. П.Ф. Лесгафта, научной станцией которого и стала лаборатория в Борке [4].
В июле 1938 года постановлением Президиума АН СССР научная станция превратилась в Верхневолжскую базу АН СССР «...в целях изучения динамики растительного и животного населения, а также почвенных процессов, происходящих под влиянием новых гидрологических и климатических условий...». Инициаторами создания стали академик В.Л. Комаров, Н.А. Морозов, доктор биологических наук А.П. Шенников, директором — профессор Д.А. Ласточкин. Н.А. Морозов являлся почетным председателем базы. Основным назначением учреждения стало проведение гидробиологических исследований [4].
В 1939 году поселок Борок как особая исследовательская ячейка включен в состав Северной базы Академии наук СССР, а затем передан Институту эволюционной морфологии АН СССР под названием биологического стационара Борок [4]. Однако уже в 1943 году биологический стационар Борок выделен из системы Института эволюционной морфологии АН СССР и включен в состав Отделения биологических наук АН СССР на правах самостоятельного учреждения.
В 1944 году биологическому стационару присвоено имя его создателя в связи с 90-летием со дня рождения почетного академика Н.А. Морозова, а после смерти Н.А. Морозова в 1946 году все имение Борок было передано стационару. В 1947 году стационар реорганизован в Биологическую станцию Борок им. Н.А. Морозова. Научные работы на стационаре расширяются и углубляются [3; 4].
Следующий этап развития института наступил в 1952 году, когда на станцию приехал известный исследователь Арктики, дважды Герой Советского Союза доктор географических наук И.Д. Папанин. Став директором и одновременно уполномоченным президиума Академии наук, он активно взялся за развитие научного учреждения. Научные исследования были сфокусированы на Рыбинском водохранилище, так как стало очевидно, что при эксплуатации крупных искусственных водоемов вопросы общей продуктивности, использования и охраны рыбных запасов, борьбы с загрязнением вод нельзя решать на основе опыта, приобретенного на реках и озерах. Прогнозы, в основу которых закладывались данные гидробиологического изучения естественных водоемов, не оправдались. Для эффективной эксплуатации водохранилищ требовалось проведение специальных исследований, в том числе и биологических [3]. Именно Ивану Дмитриевичу Папанину институт обязан привлечением к работе специалистов высокой квалификации, укреплением материально-технической базы, расширением тематики исследований и распространением их на все водохранилища Волги.