Türkiye'de ilk bakteriyoloji Laboratuvarı, 1894'te Bakteriyolojihane-i Osmani adıyla açılmış ve Fransa'dan getirilen Dr. Mourice Nicolle, laboratuvarın idaresiyle görevlendirilmiştir. Laboratuvar, 2 yıl sonra 1896'da Nişantaşı'nda Süleyman Paşanın konağına nakledilmiştir. O sıralar yurdumuz sığırlarında sığır vebası salgın halinde seyrettiğinden bakteriyolojihane, insanların kolera ve difteri hastalıklarıyla birlikte sığır vebasını konusunu da ele almıştır. Aynı yıl içinde Dr. Refik Güran, Dr.Ziya, Dr. Rıfat, Aristidi paşa ile Alfort yüksek veteriner okulunu bitirerek yurda dönen Vet. Dr. Adil Bey ile Vet. Osman Eralp Bey'den oluşan ekip, sığır vebası üzerine yoğun bir çalışma başlatmışlar ve sığır vebası serumu üretimini gerçekleştirmişler. Maurice Nicolle yedi yıl yurdumuzda çalıştıktan sonra 1901 yılında görevinden ayrılmıştır. Nicolle'un ayrılmasından sonra 1901'de, Bakteriyolojihane-i Osmani ikiye ayrılmış, Veteriner Hekimlik Bölümü Sultanahmet'te Kabasakaldaki Tunuslu M.Hayrettin paşanın konağına taşınmıştır. Bakteriyolojihane-i baytari adıyla faaliyete geçirilen bu kurumun Müdürlüğüne M.Adil Şehzadebaşı, muavinliğine Nikolaki Mavraoğlu atanmıştır. M.Adil Şehzadebaşı, kısa süren meslek hayatında sığır vebası ve viruslar üzerinde kıymetli araştırmalar yapmış ve sığır vebası serumu ile Tuberculin ve Mallein üretimi gerçekleşmiştir. 1904'te Adil Bey vefat etmiş, Dr.Refik Güran müdürlüğe, Nikolaki Mavraoğlu da muavinliğe atanmıştır. Bu dönemde Barbon aşısı üretimi de başlanmıştır. 1909 yılında İstanbul'da hiç eksik olmayan sığır vebasının yayılmasına, sığır vebasının neden olduğu tespit edildiğinden bu laboratuvarın Anadolu yakasına taşınması düşünülmüştür. 1910'da Pendik'te Enstitünün yeri satın alınarak inşaatına başlanmıştır. Dr. Refik Güran gözetiminde yürütülen inşaat 1913'te bitirilmiştir. 1913'te Dr. Refik Güran başka bir göreve atanmış, Enstitü Müdürlüğüne Fransa'dan Forgeot getirilmiştir. Ocak 1914'te 1.Dünya savaşının patlanmasıyla Forgeot ülkesine dönmüş, bunun üzerine Enstitü Müdür vekaletine Şefik Kolaylı atanmıştır.
1920'de Kurtuluş savaşının başlamasıyla Enstitünün bir bölümü, Şefik Kolaylı idaresinden önce Eskişehir'e sonra Kırşehir'e gitmiş, diğer bölümü de Enstitüde Nikolaki Mavraoğlu yönetiminde sığır vebası üretimini sürdürmüştür. Üretilen serumlar gizlice Anadolu'ya gönderilmiştir. 1923'te Cumhuriyet ilan edilmiş Anadolu'ya gidenler geriye dönmüştür. Bu döneminin özelliği birbiri ardına gelen savaşların yakıp yıktığı bir ülke, bunun sonucu zor ekonomik koşullar altında bulunan bir ortamda göreve başlanmış olmasıdır. Buna rağmen Kurtuluş savaşının sonundaki zaferle sağlanan özgürlük ortamı, Cumhuriyetin getirdiği yeni yaşam tarzı herkeste bir şevk ve hevesle çalışma azmi yaratmıştır. Enstitüde bugün hala kullanılan bir çok aşının ilk çalışmaları o zaman yapılmış ve üretimleri o dönemde gerçekleşmiştir. Başlangıçta bünyesinde yalnız sığır vebası ve Pasteurella laboratuvarları bulunurken, 1926'da Anaerob ve Teşhis, 1946'da Keçiciğer Ağrısı, 1947'de Yanıkara ile müstakil bir Teşhis, 1949'da Patoloji, 1950'de Parazitoloji, 1954'de Enterotoksemi, 1957'de Brucellosis ve 1958'de Tavuk Hastalıkları laboratuvarları eklenmiştir. 1965 yılında Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Teşkilatı (FAO) ile yapılan anlaşma gereğince müştereken Koyun Hastalıkları Araştırma laboratuvarları kurulmuştur. Bu dönemde Koyun Hastalıkları ile ilgili projeler yapılmış ve bu projelerle gelen yabancı uzmanların Türk Veterinerleri ile birlikte çalıştıkları bir ortam yaratılmıştır. Bu suretle batıdaki ileri teknikler ülkemizde de uygulanmıştır. FAO projesinde yer alan kararlarla ilgili olarak Anaerob, Mikoplazma, Melitensis, Viroloji, Doku Kültürü, Parazitoloji, Biyokimya laboratuvarlarıyla birlikte bir Besi yerleri hazırlama ve sterilizasyon servisi faaliyete geçirilmiştir. 1976 yılından itibaren Dünya Bankası, FAO ve Türkiye Kalkınma Vakfı desteği ile Tropikal theileriosis'e karşı canlı attenue bir aşı geliştirilmiş, 1981 yılında uygulamaya sokulmuştur.
PVKAE Müdürlüğü; 09.08.1991 tarih ve 2055 sayılı Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren 441 sayılı “Tarım ve Köyişleri Bakanlığının Kuruluş ve Görevleri Hakkında Kanun Hükmünde Kararname" esaslarına göre faaliyetlerini sürdürmüş, kurulduğu 1901 tarihinden itibaren farklı isimler adı altında hizmetlerini sürdürmüşse de enstitümüzün adı; 22.09.1994 tarih ve MKD-6-1/65 sayılı Bakanlık Olurları ile “VETERİNER KONTROL VE ARAŞTIRMA ENSTİTÜSÜ" olarak, son olarak 3/6/2011 tarihli ve 639 sayılı Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığının Teşkilat ve Görevleri Hakkında Kanun Hükmünde Kararnameyle “VETERİNER KONTROL ENSTİTÜSÜ" olarak değiştirilmiştir.
Değişik kanunlara tabi olarak günümüze kadar faaliyetlerini sürdüren, ülkemizin nadide bir değeri olan, enstitümüz yıllara göre laboratuvar sayısını artırmıştır. Şu anda ise kurumumuzda; Teşhis Bölümü, Farmakoloji Bölümü ve Aşı üretim bölümlerine bağlı 24 laboratuvar, 5 teknik, 11 idari birim bulunmaktadır. Enstitümüzce kurulduğu günden bu yana ülke ihtiyacına yönelik aşı ve diğer biyolojik ürün üretimleri devam etmektedir. Hayvan hastalıklarının sınır geçişlerinin kontrol altında tutulması açısından kritik öneme sahip Trakya ve Marmara Bölgesindeki hayvan hastalıkları teşhis faaliyetleri, ulusal referans teşhis laboratuvarları, hastalık düzeyinde ulusal referanslık ve uluslararası referans laboratuvarı çalışmaları yanı sıra ulusal referans olarak tüm veteriner tıbbi ürünlerin kalite kontrol analizleri, referans olduğu konulardaki hayvansal gıdalarda ilaç kalıntı izleme analizleri ve at yarışlarında doping analizleri gerçekleştirilmektedir. Ülkemizin ilk ve tek Dünya Hayvan Sağlığı Teşkilatı (WOAH) Uluslararası Referans Laboratuvarı ulusal ve uluslararası düzeyde hizmetlerini sürdürmektedir.
Enstitümüz Tarım ve Orman Bakanlığına doğrudan bağlı kuruluş statüsünde görev yapmaktadır. Teşhis çalışmaları yönünden Trakya ve Marmara Bölgesindeki Balıkesir, Bilecik, Bursa, Çanakkale, Düzce, Edirne, İstanbul, Kırklareli, Kocaeli, Sakarya, Tekirdağ ve Yalova illerinin ihtiyaçlarını karşılarken, referans olduğu konularda tüm ülkeye hizmet vermektedir.