中国兵器工业第五八研究所正式成立于1977年11月2日。其前身是5023厂（四川朝阳机械厂）属自动化研究所，主要从事程控、数控及计算机应用方面的研究。1977年11月2日，第五机械部下发文件决定将原5023厂属自动化研究所改为独立建制，定名为兵器工业生产工艺自动化研究所，代号为第五机械工业部第五八研究所。 1982年4月1日，五八所正式与5023厂分离。
以后，因国家组织机构调整，五八所所名也多次变更。
1990年8月31日，国家成立中国兵器工业总公司，五八所正式更名为中国兵器工业第五八研究所，该所名一直沿用至今。1999年，中国兵器工业总公司分为中国兵器工业集团公司和中国兵器装备集团公司。至此，中国兵器工业第五八研究所正式隶属于中国兵器装备集团公司。