Српски научници сарађују са ЦЕРН-ом од самог оснивања ове Организације: Југославија је била једна од 12 земаља оснивача ЦЕРН-а и њено пуноправно чланство је трајало све до 1961. када јој је додељен посматрачки статус. Упркос иступању из чланства, научници из бивше Југославије су наставили активно да сарађују са ЦЕРН-ом.
Током 80-тих и 90-тих година прошлог века, српски физичари су били активни у експерименту DELPHI на акцелератору LEP, а наставили су да раде и на дуготрајним истраживањима на пројекту ISOLDE где се проучавају проблеми у широком дијапазону: од феномена из области нуклеарне физике, астрофизике и елементарних честица, до медицинске физике.
Србија се поново званично повезала са ЦЕРН-ом 2001. године потписивањем Споразума о научној и техничкој сарадњи, што је олакшало укључивање српских тимова у рад међународних колаборација ATLAS и CMS на акцелератору LHC. Осим тих пројеката, Србија је укључена и у експерименте ACE и NA61. Српска индустрија је успешно допринела конструкцији детектора ATLAS и CMS, а тимови из Србије су активни и у оквиру компјутерског пројекта GRID.
Од 24. марта 2019. године Србија је пуноправан члан ЦЕРН-а. У периоду који је претходио, Србија је била придружен члан ЦЕРН-а од 15. марта 2012. године.