粒子天体物理学作为天文学重要分支，主要研究宇宙和极端天体的高能物理过程以及高能辐射，是世界基础科学的最前沿，也是国际竞争激烈的孕育重大原创发现和科技创新的战略制高点。粒子天体物理领域在国际上备受重视，美国科学院《2020s十年规划》和欧洲航天局《远航2050》均专门设立了相关领域的规划。发达国家通过长期布局和支持，在该领域取得了诸多重大突破性成果，如2002年发现宇宙X射线源、2006年发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性并获得诺奖、2017年探测到引力波、2020年发现黑洞等。

粒子天体物理全国重点实验室面向粒子天体物理前沿，聚焦宇宙线起源、黑洞与中子星的极端引力和磁场、原初引力波和宇宙膨胀三大前沿方向。通过实验室独特的天地立体多信使探测能力，目前在实验观测和理论研究方面均取得了具有国际竞争力的原创成果。例如，2021年发现了一批超高能伽马天体源和最高能量光子；原创的直接解调成像算法实现了用准直型设备对硬X射线源成像和定位；提出的宇宙学检验电荷/宇称/时间反演对称性（CPT）新方法成为当前国际原初引力波实验主要科学目标之一；2022年刷新了直接测量宇宙最强磁场纪录至16亿特斯拉，国际首次利用类星体测距获得哈勃常数，并提出原创的宇宙几何测距方法引领哈勃常数危机研究新方向。

实验室以大型多信使多波段观测设施为特色，致力于建设成为一个创新能力卓越、人才队伍一流、学术影响广泛、掌握核心关键技术的国际领先的粒子天体物理研究机构，成为承担国家重大科技任务的“国家队”和“主力军”，为推动我国粒子天体物理领域的发展和提升我国在国际天文学界的影响力做出重要贡献。