数字医学工程全国重点实验室定位于生物医学与电子信息交叉的应用基础研究，以突破制约数字医疗及产业发展瓶颈为目标，开展数据采集融合、医学人工智能、智能数字诊疗三大任务的研究，实现以数字人为核心的疾病模型数字化、医学人工智能工具自主化以及数字诊疗系统一体化。
实验室前身为生物电子学国家重点实验室，生物电子学国家重点实验室始于1985年韦钰院士创建的“分子与生物分子电子学实验室”，1992年被批准为教育部开放研究实验室，同年被国际著名物理学家吴健雄博士授名为吴健雄实验室，1997年和2002年实验室二次参加国家重点实验室评估获优秀；2005年国家科技部批准建设国家重点实验室；2009年通过科技部验收正式成立生物电子学国家重点实验室。目前实验室拥有国家自然科学基金委员会信息科学部“分子电子学”和“血管信息工程”两个创新研究群体。生物电子学国家重点实验室拥有我国第一个“生物电子学”博士点（1993年）；实验室所支撑的东南大学“生物医学工程”一级学科在2007年和2012年全国学科评估中排名第一，2017年获评A+学科。
长期以来，生物电子学国家重点实验室在纳米生物组装、分子电子器件、纳米生物诊疗、生物芯片、高通量测序技术、人体器官芯片、生物计算、多模态分子影像、健康大数据分析等前沿研究方向上做出了大量重要的研究成果，获得国家自然科学奖二等奖、国家技术发明奖二等奖和国家科技进步奖二等奖共5项，在多个重要方向上引领了我国生物电子学学科的发展，并能够持续产出具有重要国际影响的研究成果。生物电子学国家重点实验室面向国家重大需求，在重大疾病防治、环境与食品安全、国家安全等方面承担了大量的重大重点科研任务，多次承担国家应急科研攻关，目前主持国家重点研发计划5项，为国家需求提供生物电子学的解决方案。
生物电子学国家重点实验室拥有一支高层次、多学科交叉的研究队伍，具有“分子电子学”和“血管信息工程”两个国家自然科学基金委员会信息学部的创新研究群体，具有教育部“长江学者”特聘教授5人，国家自然科学基金委员会“杰出青年科学基金”获得者9人。实验室培养了一批活跃在学术前沿和高技术产业上的领军人才，6篇博士论文被评为“全国百篇优秀博士论文”，一批优秀的毕业生和博士后活跃在国内外生物电子学学术领域，或成为知名企业的技术高管，为国家生物电子学相关产业的发展做出了重要贡献。
生物电子学国家重点实验室建立了国际先进、国内领先的生物电子学研究设施和条件，拥有一批性能高端、特色明显的研究装置，具有大型仪器、实验装置和自制专用设备60余台套，价值3亿多元。实验室形成了“微纳加工与表征”、“电光磁特性分析”和“生物信息大数据”等3个通用性研究平台，以及“分子影像”、“器官芯片”、“基因分析”、“智能感知”等4个专业研究平台。
生物电子学国家重点实验室是我国生物电子学领域国际交流的窗口。目前实验室具有“器官芯片学科创新引智基地”、“东南大学-伯明翰大学生物医学工程联合研究中心”、“质谱新技术和创新应用国际合作基地”以及“东南大学-艾伦脑研究所联合研究中心”等4个高水平国际合作中心，在国际生物电子学领域具有重要学术影响。
