Лаборатория рентгеновской спектроскопии ИФМ УрО РАН была создана в 1958 году. Организатором лаборатории и ее первым заведующим (до 1980 г.) был доктор ф.-м.н., профессор Сергей Антонович Немнонов.

С момента создания лаборатории ее основную тематику составляют экспериментальные исследования электронной структуры сплавов и соединений переходных металлов методами рентгеновской эмиссионной, абсорбционной и фотоэлектронной спектроскопии. Большое внимание, особенно в первые годы становления лаборатории, уделялось научному приборостроению. Под руководством Виктора Александровича Трапезникова были созданы тубус-спектрографы с высоким энергетическим разрешением и первый отечественный рентгеноэлектронный спектрометр с магнитной фокусировкой. В 1984 году под руководством Виталия Евгеньевича Долгих была проведена полная реконструкция рентгеновских тубус-спектрографов и их перевод на ионизационную регистрацию с использованием позиционно-чувствительных детекторов. Под руководством Александра Натановича Титова разработаны методики синтеза монокристаллов дихалькогенидов титана, интеркалированных переходными металлами и органическими молекулами, что, в конечном итоге, позволило разработать семейство ионселективных электродов для экспресс-анализа на содержание ионов Fe2+, Fe3+, Co2+, Cr3+, Pb2+, превосходящих по селективности существующие мировые аналоги. В 1979 года в лаборатории под руководством Владимира Ильича Анисимова начаты численные расчеты электронной структуры твердых тел. Здесь были созданы такие расчетные приближения, как LDA+U и LDA+DMFT.

С 1980 по 2008 г.г. лабораторию возглавлял доктор ф.-м.н. Эрнст Загидович Курмаев.

С 1993 года в лаборатории проводятся исследования мягких рентгеновских эмиссионных спектров в микрообъемах и изучение химической связи и электронной структуры на границе раздела фаз (интерфейсах) в зависимости от термообработки и облучения. Начиная с 1994 года, лаборатория проводит совместные исследования с группой проф. Манфреда Нойманна (физический факультет Оснабрюкского Университета, Германия), которая располагает одним из лучших в мире лабораторных рентгеновских фотоэлектронных спектрометров с монохроматическим излучением. Совместные исследования рентгеновских и фотоэмиссионных спектров в сочетании с первопринципными численными расчетами позволили выйти на новый уровень исследований электронной структуры твердых тел и становятся «визитной карточкой» лаборатории.

С 1997 года лаборатория получила выход на источники синхротронного излучения 3-го поколения (ALS, Berkeley, USA; BESSY-2, Berlin, Germany; ESRF, Grenoble, France; MAX-LAB-3, Lund, Sweden; ELLETRA, Trieste, Italy; SPRING-8, Himeji, Japan), и с этого времени рентгеновские исследования с помощью синхротронного излучения занимают ведущее место в научной тематике лаборатории. Использование варьируемой энергии фотонов для возбуждения рентгеновских спектров позволило обнаружить и детально изучить новые физические процессы, сопровождающие припороговое возбуждение, такие как каскадное возбуждение рентгеновских спектров, межатомное резонансное возбуждение, селективное возбуждение спектров от неэквивалентных атомов и др. и, в конечном итоге, развить метод резонансной рентгеновской спектроскопии, который оказался чрезвычайно эффективным для изучения электронной структуры вещества. С другой стороны, использование мощных источников синхротронного излучения для возбуждения рентгеновских спектров дало возможность перейти к изучению принципиально новых для рентгеновской флуоресцентной спектроскопии объектов исследования, таких как примесей переходных металлов и имплантированных ионов в полупроводниковых соединениях и биологических материалах, органических полупроводников и сверхпроводников и гибридных органических-неорганических материалов.

В 2008 г. лабораторию возглавил доктор ф.-м.н. Михаил Аркадьевич Коротин.

За всю историю лаборатории в ней были выполнены и защищены 7 докторских и 24 кандидатских диссертаций. Сотрудники лаборатории отмечены различными научными премиями. Опубликовано 8 монографий. Лаборатория является кузницей руководящих научных кадров.

Лаборатория располагает современным оборудованием, позволяющим проводить измерения рентгеновских спектров в диапазоне 1-500 Å, и вычислительной техникой для проведения современных расчетов электронной структуры твердых тел.