1991-1993 oli Eesti Teadusnõukogu Esimeheks Teaduste Akadeemia president. Teadusnõukogu koosseis määrati Peaministri poolt kolmeks aastaks, liikmeteks olid haridusminister, ülikoolide rektorid ja prorektorid, mõned teadlased ning Eesti Teadusfondi, Innovatsioonifondi ja Informaatikafondi esindajad.

1993.a. detsembris peale volituste lõppu reorganiseeriti Eesti Teadusnõukogu koguks, mis oma koosseisult oli Eesti Teadus- ja Arendusnõukogu eelkäijaks.

Teadus- ja Arendusnõukogu esimeheks on peaminister, nõukogu ülesanded, tööpõhimõtted ja koosseisu formeerimise alused  määrati 15. detsembril 1994. a Riigikogu poolt vastu võetud Teaduskorralduse seadusega ja Teadus- ja Arendusnõukogu põhikirjaga (kinnitatud 10.02.95. a., VVm nr. 63). Uus Teadus- ja Arendustegevuse korralduse seadus (vastu võetud 26. märtsil 1997. a) ei muutnud oluliselt TAN-i formeerimise põhimõtteid ja tööülesandeid.

19. mail 2000. a otsustati TAN-i töö ümber korraldada, mis oli tingitud vajadusest muuta TAN-i tööd efektiivsemaks ja rohkem kaasaja nõuetele vastavaks. Ümberkorralduste kava nägi ette TAN-i senise, valdavalt akadeemilise suunitluse muutmist nii, et kogu kavandatav tegevus oleks suunatud nii kodumaise teaduse ja ettevõtluse riiklike vajaduste rahuldamisele kui ka rahvusvahelise konkurentsivõime suurendamisele.

TAN-i põhikoosseis tuleb kokku 2-3 korda aastas, et arutada läbi tähtsamad strateegilised seisukohad ja dokumendid. TAN-i igapäevane töö toimub alalistes komisjonides (teadus- ning innovatsioonipoliitika komisjonid), kelle ülesandeks on ette valmistada täiskoosseisu istungiks päevakorrapunktid (TTA strateegia, TTA tegevuskava, regulaarse aruandluse ettevalmistamine). Komisjonide tööd korraldavad vastavalt Haridus- ja Teadusministeerium ning Majandus- ja Kommunikatsiooniministeerium.

10. aprillil 2001. a vastu võetud Teadus- ja arendustegevuse seaduse parandustes muudeti Teadus- ja Arendusnõukogu formeerimise aluseid. Teadus- ja Arendusnõukogu esimeheks on endiselt peaminister, nõukogu ülesanded ja formeerimise põhimõtted määratletakse Teadus- ja arendustegevuse korralduse seaduse viimase versiooniga.

Teadus- ja Arendusnõukogu on 12-liikmeline ning selle koosseisu kinnitab kuni kolmeks aastaks Vabariigi Valitsus. Teadus- ja Arendusnõukogu koosseisu kuuluvad ametikoha järgselt peaminister, haridus- ja teadusminister, majandus- ja kommunikatsiooniminister, üks peaministri nimetatud Vabariigi Valitsuse liige ning kaheksa Vabariigi Valitsuse poolt nimetatud liiget.

Teadus- ja Arendusnõukogu töö korraldamiseks oli varasemaltRiigikantselei juurde loodud Teadus- ja Arendusnõukogu Sekretariaat. Vabariigi Valitsuse 20. detsembri 2007. a määrusega nr 263 muudeti ka Teadus- ja Arendusnõukogu põhimäärust, mille kohaselt Teadus- ja Arendusnõukogu sekretariaat eraldi struktuuriüksusena kaotati ning TANi töö toetamise ülesanne anti üle Riigikantselei strateegiabüroole.