NKVTS ble etablert av regjeringen etter initiativ fra fem departementer i 2004 gjennom en sammenslåing av flere forskningsinstitusjoner, hovedsakelig ved Det medisinske fakultet ved Universitetet i Oslo (UiO), og var heleid av UiO fra 2004 til 2019. Fra 2019 er Universitetet i Bergen majoritetseier og dermed morselskap. NKVTS er fortsatt et tilknyttet institutt («randsoneinstitutt») ved UiO og defineres derfor som en enhet ved UiO i bred forstand. Det har et nært samarbeid med Psykologisk institutt, Det medisinske fakultet og Oslo universitetssykehus; mange av NKVTS' forskere er også ansatt som professorer eller førsteamanuenser ved UiO. NKVTS driver først og fremst grunnforskning samt anvendt forskning hovedsakelig knyttet til det kliniske feltet, f.eks. implementerings- og behandlingsforskning. NKVTS arbeider også med formidling og undervisning, særlig i samarbeid med UiO. Instituttet var samlokalisert med Det medisinske fakultet på Oslo universitetssykehus, Ullevål til 2013, da det flyttet til Nydalen. NKVTS er organisert som et statsaksjeselskap. Instituttet er primært finansiert av Helse- og omsorgsdepartementet, Justis- og beredskapsdepartementet og Barne- og familiedepartementet, og har også større prosjekter finansiert av Forskningsrådet og EU.