广汽研究院（全称广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院）成立于2006年7月，作为广汽集团的技术管理部门和研发体系枢纽，负责广汽自主品牌广汽传祺和广汽新能源的新产品、新技术的规划和重大研发工作具体实施。截至2019年，广汽研究院构建了以广汽研究院为核心，广汽硅谷研发中心、广汽底特律研发中心、广汽洛杉矶前瞻设计中心、广汽上海前瞻设计工作室为支撑的广汽全球研发网。
2019年12月，国家发展改革委办公厅发布国家企业技术中心2019年评价结果，以广汽研究院为核心的广汽集团国家认定企业技术中心被评为“优秀”，名列全国第六、汽车行业第一 。
经过十多年的发展，广汽研究院已建造国内一流、国际先进的研发设施，包括整车、动力总成、新能源等15类实验室和1间含焊接、涂装、总装、机加工的试制工厂，以及1个汽车调校专用试验场。
凭借良好的发展前景和广阔的发展空间，广汽研究院吸引了大批国内外优秀研发人才。截至2019年，广汽研究院研发人员近5000人，拥有中国汽车工业优秀科技人才 等称号的专家数十人。
广汽研究院拥有众多高端创新平台，2011年获批成为“海外高层次人才创新创业基地”，2012年晋升为“国家认定企业技术中心”，2013年获批设立“博士后科研工作站”，2014年获批设立广东省“院士工作站 ，2020年获批成为“国家引才引智示范基地” 。
在产品开发方面，始终坚持自主正向开发，建成GPMA广汽全球平台模块化架构，已具备完整的整车、整机开发能力，整体水平处于中国品牌前列 。截至2019年，已有2大系列20余款整车产品开发上市 。其中，新能源汽车已掌握纯电动、插电式、混动产品开发技术，打造了插电混动车型GS4 PHEV、GA3S PHEV、纯电动车型GE3、Aion S和Aion LX等新能源产品上市 ，并反哺合资企业创新发展，已向广汽集团中外合资企业陆续导入广汽自主研发的新能源车型平台及技术，开创了中外合资合作模式的又一先河 。
1. 截至2020年4月，已开发燃油车：
轿车：传祺GA5,传祺GA3,传祺GA6、传祺GA8、传祺GA4、全新一代传祺GA6、全新传祺GA8；
SUV：传祺GS5、传祺GS5速博、传祺GS4、传祺GS8、传祺GS3、传祺GS7、全新传祺GS5、全新传祺GS4、第二代传祺GS4、2020款传祺GS8、传祺GS8S；
MPV：传祺GM8,传祺GM6, 2020传祺GM8；
轿跑：第二代传祺GS4 Coupe.
2.已开发新能源车：
传祺GA3S PHEV、传祺GS4 PHEV,传祺GE3、传祺GE3 530；广汽新能源Aion S,Aion LX
3.已开发概念车：
E-Jet、WitStar、GA6 CONCEPT、EV Coupe、i-Lounge、EnLight、EnSpirit、iSPACE、Enverge、2+X系列（2U、2US、2ALL）、ENRTANZE、MagicBox、ENO.146。
4.已开发无人驾驶汽车：
第一代无人驾驶概念车WitStar ，第二代无人驾驶汽车祺迹WitStar Ⅱ ，广汽GIVA智能驾驶平台车（向全球有志于智能驾驶研发的机构、团队、个人，开放广汽智能驾驶平台架构 ).
5.已开发全新动力总成平台：
广汽全新一代动力总成平台——钜浪动力，形成了完整的产品架构，由发动机、变速器两大领域，高效发动机、高效变速器、混动产品三大支撑构建，包含1.5L燃油发动机、2.0L燃油发动机、DHE混动发动机、WDCT变速器、AT变速器、DHT混动专用变速器六个板块。在“十四五”期间，广汽将重点打造混动专用动力总成平台（DHE混动专用发动机+DHT混动专用变速器），并应用大数据分析，不断升级动力总成智能控制策略 。
在技术创新方面，广汽研究院以“电动化、智联化、轻量化、情感化”为重点突破口，强化“两个先行”（平台开发先行，技术开发先行），着力推进“2510”技术创新战略实施 。
2017年以来，广汽研究院累计推进技术创新课题128项，超过80%的成果已明确承接和搭载应用，其中40%已应用到产品中。得益于创新成果的应用，陆续推出的全新传祺GS5、传祺GM6、全新一代传祺GA6、第二代传祺GS4及广汽新能源Aion S、Aion LX等车型，都成为当时开发和技术水平最先进的车型。截至2019年，广汽研究院累计研发投入267亿元，其中，电动化、智联化领域是创新投入的重点 。截至2020年9月，广汽研究院已建立完备的新能源整车正向研发及验证体系，具备涵盖混动、增程、插电、纯电、燃料电池等在内的多种动力系统的正向开发能力 。
