我院始建于1984年，是由山东省科学技术委员会批准，始称“菏泽市曹州牡丹研究所”。1989年4月，更名为“菏泽市牡丹研究所”，隶属于原县级菏泽市人民政府，正科级事业单位。2001年原菏泽市撤市设区，更名为“菏泽市牡丹区牡丹研究所”。2021年2月，再次更名为“菏泽市牡丹区牡丹研究院”。核定编制24人，其中高级职称4人，中级职称11人。内设综合股、人事股、财务股、栽培技术研究室、遗传育种研究室、深加工产品研究室、土肥植保研究室等七个股室。
一、主要职责
1、承担牡丹栽培技术研究与示范推广。
2、承担牡丹种质资源收集与保护、新品种培育、生物技术研究等。
3、承担牡丹药品、牡丹保健品、牡丹食品、牡丹工艺品等研究和开发技术。
4、承担牡丹土壤、肥料、病虫害防治等方面的研究。
二、牡丹科研成果和荣誉
1、先后在国家级或者省部级核心刊物上发表牡丹学术论文50余篇，主编牡丹专著《牡丹春节催花技术》和《菏泽牡丹商品品种图谱》，参与大型牡丹专著《中国牡丹》的编写工作。
2、完成牡丹科研课题11项，山东省科技进步三等奖2项，菏泽市科技进步一等奖5项，全国林业科技最高奖梁希林业科学技术二等奖1项，山东省林业科技贡献奖二等奖1项，全国商业科技进步一等奖1项。
3、授权专利2项。培育牡丹新品种20个。
4、主持编写《牡丹苗木》、《牡丹苗木生产技术规程》、《芍药切花》、《芍药切花生产技术规程》、《牡丹春节促成栽培盆花》5项山东省地方标准，并由山东省质量技术监督局（鲁质监标发〔2005〕88号）于2005年10月8日发布实施。参与编写国家行业标准《牡丹苗木质量》（LY/T1665-2006），由国家林业局于2006年8月31日发布实施。
5、主持并成功完成第一届至第八届全国花卉博览会菏泽牡丹参展任务，共获得包括25枚金奖、38枚银奖在内的136枚奖牌。主持并成功完成2014青岛世界园艺博览会及2016唐山世界园艺博览会菏泽牡丹参展任务，获得4枚金奖、17枚银奖、21枚铜奖。
6、高级农艺师赵海军两次被菏泽市政府评为第六批和第十批“菏泽市市级专业技术拔尖人才”。
7、2020年2月，我院被山东省自然资源厅表彰为先进单位。
三、牡丹、芍药技术提升与示范
1、牡丹种苗出口加工技术：我院1991—1993年向日本出口牡丹种苗3万株，对牡丹种苗出口加工技术进行规范和提升，这一技术体系沿用至今。
2、芍药鲜切花生产与出口加工技术：我院1994年向澳大利亚出口芍药鲜切花10万支，对芍药鲜切花生产与出口加工技术进行规范和提升，这一技术体系沿用至今。
3、牡丹春节催花休眠理论的应用与示范：我院于2008—2013年，应用低温强制解除牡丹种苗休眠，提高成花率接近百分之百，并且叶花并茂，质量得到极大提升，这一技术现在已经全面推广。
4、牡丹花蕊茶质量提升加工工艺：我院2010—2015年，优化牡丹花蕊茶加工工艺，使茶汤清澈、茶色金黄、茶香醇厚，得到消费者的广泛认可。
5、滇牡丹在菏泽的引种、训化与应用：滇牡丹花色纯、花色艳、花色多，是牡丹远缘杂交的主要原种资源，我院自2015开始在菏泽引种、训化，突破其不能适应菏泽气候的技术瓶颈，使其正常生长、开花、结实，目前已经通过杂交培育出1000多株实生苗。
四、牡丹科研重点研究方向
（一）、观赏牡丹部分
1、牡丹芍药远缘杂交关键技术研究与种质创新
2、牡丹芍药种苗集约化栽培关键技术研究与示范
3、牡丹芍药快繁技术体系研究
4、牡丹芍药无土盆栽技术体系研究与示范
5、牡丹芍药鲜切花生产提质增效关键技术与示范
（二）、牡丹深加工产品部分
1、油用牡丹品质形成规律及其调控机制
2、牡丹深加工产品功效适用性理论和技术开发
3、牡丹籽油主要副产物的高值化利用技术研究
4、牡丹功能性高档系列化妆品的研制与开发
