自2004年陳竺院士在中國東方論壇上首次提出系統生物醫學新理念以來，系統生物醫學教育部重點實驗室從2005年正式掛牌籌建，並於2009年通過教育部驗收。作為一個整合型的大科學，系統生物醫學利用數、理、化、工程、信息學和生物學、醫學等多學科交叉、融合的優勢，利用獲得的生物大數據，對生命科學的基本原理、疾病發病的機理開展系統研究，發現疾病早期診斷的生物標誌物和基於發病分子機制的藥物作用靶標，促進以治療醫學為主的醫療模式向以“預測醫學”和“預防醫學”為主要內容的新醫學模式的轉變，並滿足個體化醫療診治的需求；這不僅可導致疾病診斷、分型的新方法出現，而且將為製藥工業提供新的藥物開發的有效途徑，為疾病治療提供新的手段，從而推動“精準醫療”的發展。
上海交通大學系統生物醫學教育部重點實驗室的發展目標是：以重大醫學需求為導向，以系統生物學研究策略和方法為基礎，大力推動基礎研究與臨床醫學相結合的轉化醫學和精準醫學研究，不斷提升疾病預防、診斷和治療技術及藥物開發的創新能力，建設成為兼具研究與開發功能的國際一流生物醫學研究機構。實驗室研究特色鮮明、定位準確，形成了腫瘤(尤其是消化道腫瘤)系統生物醫學和轉化醫學研究、複雜性疾病（如代謝性疾病、神經變性疾病等）系統生物醫學和轉化醫學研究、系統生物醫學和轉化醫學相關理論和技術研究、有效中醫藥的系統生物醫學治療機制研究的四個研究方向。
上海交通大學系統生物醫學教育部重點實驗室現有固定科研人員62人，其中74%以上的研究人員擁有海外工作經歷，正高26名，副高16名。流動人員14名。實驗室人才計畫包括院士2人，長江學者2人，國家傑青獲得者6人，中組部“千人”2人，“青年千人”2人，國家自然科學基金委優青基金獲得者2人，上海市“千人”1人，上海市優秀學科技術帶頭人5人，上海市領軍人才1人，教育部“新世紀優秀人才支持計畫”8人，上海市東方學者特聘教授3人，“上海市青年科技啟明星”2人，上海市“曙光學者”2人，上海市“教育系統科研新星”1人，浦江人才計畫資助14人。40歲以下科研人員35人，占比56%，其中包括課題組長11人，形成年輕化、國際化和多學科交叉的科研骨幹隊伍。
上海交通大學系統生物醫學教育部重點實驗室目前在研項目總經費合計1.59億，承擔國家重點研發計畫、國家重大專項（子課題）、國家自然科學基金重點項目、科技部重點研發計畫、上海市科委重點基礎研究項目、重大橫向項目（≥500萬）總計17項。實驗室近5年來共發表SCI論文385篇，包括在Cell、Science、Gut、Molecular Cell、Nucleic Acids Research、Nature Communications、ACS NANO等雜誌以第一單位發表高水平論文；近5年獲得專利授權總計78項，其中國際專利2項；近5年獲得教育部國家自然科學一等獎2項、上海市自然科學一等獎1項。
上海交通大學系統生物醫學教育部重點實驗室未來預期的醫學成果包括發現腫瘤癌變的早期診斷指標和檢測方法，發現新的藥物靶點和作用網路機理，為到2030年將上海肝炎的發生率、肝硬化的進程以及肝癌的死亡率降低70%做出貢獻；加強具有自主智慧財產權和套用價值的研究成果轉化，篩選出基因靶向治療的藥物用於臨床研究；加強具有自主智慧財產權和套用價值的單分子操縱、單細胞分析的方法和技術的研究；採用系統生物學、組學的技術推薦中醫藥現代化，在闡明中醫藥傳統理論方面取得實質性突破。
