1964年公司的前身國營103安裝公司第五工程處成立之初即在甘肅參與我國第一套核裝置404廠建設(shè)，為我國原子彈、氫彈的研制、試驗成功作出了貢獻。

1969年公司貫徹執(zhí)行黨中央國務(wù)院建設(shè)大三線的指示，奉命在四川崇山峻嶺中，架橋鋪路，安營扎寨，建設(shè)我國第二套核裝置821廠。

1974年公司被抽調(diào)至上海承擔(dān)上海石化總廠（現(xiàn)中石化集團上海石化股份公司）安裝任務(wù)以及部分檢修任務(wù)，為國民經(jīng)濟建設(shè)和改革開放事業(yè)做出了重要貢獻。

1982年為適應(yīng)上海石化總廠建設(shè)任務(wù)的需要，核工業(yè)部發(fā)文確定公司名稱對外使用掩護名稱“國營第五安裝工程公司”，對內(nèi)使用真實名稱“核工業(yè)部第五安裝工程公司”。繼續(xù)深度參與上海石化建設(shè)。

1999年國防科技工業(yè)十大集團公司成立，公司隸屬于其中的中國核工業(yè)建設(shè)集團公司，中國核建集團組建方案文件中公司名稱為“中國核工業(yè)第五安裝工程公司”。當(dāng)時公司即將完成巴基斯坦恰希瑪核電站一期的安裝工程。

至2006年公司先后完成了巴基斯坦恰希瑪核電站及秦山二期核電站的建設(shè)任務(wù)，且正承擔(dān)著巴基斯坦恰希瑪二期、秦山二期擴建工程的建設(shè)任務(wù)，時為我國僅有的兩家具備核電站核島安裝能力的公司之一。

2007年公司以AP1000核電工程施工總承包部模式全面負(fù)責(zé)國內(nèi)（三門、海陽）AP1000核電項目的建造任務(wù)，這是中國核建集團針對AP1000項目建設(shè)采取的具有戰(zhàn)略意義的重大措施。

2009年公司更名為：“中國核工業(yè)第五建設(shè)有限公司”。公司接續(xù)承建福清1-4號核電機組、石島灣高溫氣冷堆電站,是國內(nèi)唯一一家同時具有核電站核島、常規(guī)島建造業(yè)績的企業(yè)。

2011年公司安全高效完成神華集團投資的中國第一套工業(yè)化煤直接液化大型工程-神華寧煤煤制油項目、當(dāng)時國內(nèi)單體容量最大的上海洋山LNG低溫儲罐（16.5萬立方米），山東煙臺萬華搬遷一體化項目等具有重大影響力的安裝工程，業(yè)績?nèi)珖ò残袠I(yè)領(lǐng)先，實現(xiàn)從品牌知名度到品牌美譽度的跨越。

2016年公司在“十三五發(fā)展規(guī)劃”中明確提出“成為國內(nèi)知名工程領(lǐng)域綜合服務(wù)商”的企業(yè)發(fā)展定位，綜合布局工程建設(shè)、投建工程，建材設(shè)備、海外綜合四類業(yè)務(wù)。

2016年5月時任中國核建集團公司黨組書記、董事長王壽君與云南省委常委、昆明市委書記程連元共同為公司與云南省昆明空港經(jīng)濟區(qū)管委會共同出資成立的“云南中核空港建設(shè)投資有限公司”揭牌，標(biāo)志著公司第一家SPV公司正式成立。

至今公司在國內(nèi)外市場擁有多個業(yè)務(wù)板塊，多家區(qū)域分公司及控股子公司，承建“華龍一號”全球首堆福清核電5、6號機組常規(guī)島安裝工程，“華龍一號”海外首堆巴基斯坦卡拉奇核電2、3號機組，國內(nèi)單體最大的LNG儲罐工程申能集團上海LNG儲罐擴建工程，正朝著成為國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的工程公司的目標(biāo)闊步向前。