Landet stod för mer än en miljon bidrag, enligt en årlig rapport från Världsorganisationen för den intellektuella äganderätten (Wipo). Det stod att siffran var "extraordinär".
Många av arkiven var för innovationer inom telekommunikation, databehandling, halvledare och medicinsk teknik.
Peking hade uppmanat företagen att öka antalet sådana ansökningar.
Men vissa experter har uttryckt tvivel om huruvida det innebär att landet verkligen är mer uppfinningsrikt än andra, eftersom de flesta av Kinas arkiv gjordes lokalt.
Ett patent är den monopolrätt som en regering beviljar ägaren av en uppfinning.
Detta gör det möjligt för skaparen och efterföljande ägare att hindra andra från att tillverka, använda, erbjuda till försäljning eller importera sin uppfinning till landet under en begränsad tid.
I gengäld måste de komma överens om att patentansökan ska offentliggöras.
Läs vår guide till världens patentsystem
Enligt Wipo har totalt 2,9 miljoner patentansökningar lämnats in över hela världen 2015, vilket innebär en ökning med 7,8 % jämfört med föregående år.
Kina kan göra anspråk på att driva större delen av denna tillväxt. Dess nationella patentbyrå - Folkrepubliken Kinas fastighetsbyrå (Sipo) - fick rekordet 1.11864 inlagor.
Det var mer än dess japanska, sydkoreanska och amerikanska motsvarigheter tillsammans.
Men kinesiska uppfinnare var mer tveksamma till att söka patenträttigheter utomlands.
Enligt Wipo, de lämnade bara 42.154 program utanför sina gränser - Huawei och ZTE, två smartphone och telekom utrustning-tillverkare, ledde vägen.
I jämförelse USA-baserade uppfinnare sökte mer än fem gånger den siffran. Och Japan, Tyskland och Frankrike var också fler än den asiatiska jätten.
En patentexpert, som arbetar med kinesiska företag men bad om att inte bli namngiven, sade att skillnaderna i siffrorna var talande.
"Vad som kallas ett patent i Kina är ofta en art av design, och detta är de saker de får stora mängder av," sade han.
"Detta är förmodligen innovation på sin tunnaste. Jag har sett några av dessa saker och de är vanligtvis runt delar av maskiner på produktionslinjer.
"Detaljen av vad de ansöker om innebär att de sannolikt inte kommer att ha den grad av nyhet som krävs för att beviljas ett patent över hela världen."
I Europa räcker det inte med att skapa ett nytt utseende efter ett tillverkat föremål för att kvalificera det för ett patent - det måste också finnas en teknisk aspekt med en ny process, förbättring eller ett koncept som inte skulle vara uppenbart för en kvalificerad person på området.
I Kina är det dock tillräckligt att skapa en distinkt ny design - baserad på ett föremåls form, mönster och/eller färg - så länge produkten kan säljas eller användas oberoende av andra delar. USA erbjuder också liknande patenträttigheter.
En av anledningarna till att så många ansökningar gjordes lokalt var att Kina satte upp som mål att öka patentansökningar för fem år sedan.
Sipo förklarade vid den tidpunkten att man ville få två miljoner ansökningar under 2015.
Regeringen stödde initiativet med olika subventioner och andra incitament.
Som sådan, dess tal på drygt en miljon ansökningar under ett enda år kan vara en värld första för alla patentbyråer, men det var fortfarande långt ifrån sitt mål.
Kinabaserade uppfinnare ansökte förra året om rekordmånga patent.