成立于1952年，前身是美国劳伦斯-伯克利国家实验室设在加利福尼亚州旧金山湾区利弗莫尔的分支实验室，早期由加利福尼亚大学全权负责运行。2007年后改由劳伦斯利弗莫尔国家安全机构公司（LLNS）负责运行。主要任务是负责国家核威慑的安全、保障和可靠性，增强国防能力，降低来自恐怖主义和大规模杀伤性武器的全球威胁，以及其他国家重大科技需求。研究计划涉及6个领域：武器、全球安全、激光、物理和生命科学、工程和计算。发现或参与发现了6种化学元素（113号～118号元素），加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室此前共同发现或参与发现了16种化学元素。有国家点火装置、利弗莫尔计算装置、高能炸药应用设施等重要研究设施。

2019年度，利弗莫尔国家实验室运行经费约22.1亿美元，有正式雇员7378名，合同员工531名。

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室鸟瞰图