Після закінчення Громадянської війни відомий теоретик та практик мостобудування, завідувач кафедри мостів Київського політехнічного інституту, професор Євген Оскарович Патон бере активну участь у реалізації масштабної програми відновлення зруйнованих та будівництва нових мостів.
Грандіозність завдань, економічні та технічні проблеми, що виникають при їх реалізації, змушували 57-річного вченого шукати відповіді на запитання: як можна скоротити терміни будівництва мостів, знизити витрати праці, матеріалів та підвищити їхню надійність? Чим можна замінити трудомісткий та високо витратний процес клепання?
У 1928 р. Євген Оскарович проводить випробування капітально відремонтованого мосту на одній із маленьких залізничних станцій. За його словами, там він «вперше побачив, як молодий електрозварювальник швидко та акуратно приварював до поздовжньої балки довгу сталеву смугу». Чув про електрозварювання він і раніше, але на власні очі зустрівся з нею вперше. Побачене змусило його задуматися: «Який напрочуд простий та економний спосіб з'єднання металів! Хто знає, можливо, йому судилося зробити справжню революцію у будівництві мостів, сталевих конструкцій, вагонів»
Вчений-мостовик «загорівся» ідеєю зварювання серйозно. Євгену Оскаровичу було зрозуміло, що майбутнє належить електричному зварюванню. Він розумів, що ця, на перший погляд, вузька область техніки таїть у собі великі, воістину невичерпні можливості.
Але також було зрозуміло, що широке застосування зварювання, як надійний і економічний спосіб з'єднання металів, вимагатиме комплексу досліджень, що включають вивчення механіки зварних конструкцій, металургійних процесів зварювання, створення нових зварювальних технологій, матеріалів, обладнання, а також вивчення економічних проблем зварювання, зварних конструкцій і зварювального виробництва загалом.
Ще в 1930-ті роки, при створенні Інституту електрозварювання, Євген Оскарович Патон озвучив твердження, що «науковий заклад має складатися з трьох підрозділів: власне дослідницького відділу, конструкторського бюро та дослідних майстерень чи заводу». Вся наступна історія Інституту підтвердила справедливість його підходів до організації наукової роботи та визначила успіхи створеного ним колективу.
З огляду на багаторічний досвід Академія наук (АН) УРСР під керівництвом Б.Є. Патона в 1960-ті роки активізувала розвиток власної дослідно-конструкторської та експериментально-виробничої бази. Ряд провідних інститутів технічного профілю АН були перетворені та успішно стали діяти як великі науково-технічні комплекси (НТК), до складу яких поряд з науковими інститутами входили конструкторське бюро, дослідні виробництва та дослідні заводи. Виконуючи весь цикл робіт - від ідеї до впровадження, НТК забезпечували прискорення наукових розробок та скорочення термінів їх практичної реалізації.
До 1985 року в АН УРСР вже діяли шість науково-технічних комплексів, найперший та найпотужніший з яких НТК ім. Е.О. Патона.
Науково-технічний комплекс “Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона” НАН України на той час був сучасною науково-технічною корпорацією, що поєднувала інтелектуальний, виробничий та фінансовий потенціал Інституту (головна організація), дослідних заводів зварювального обладнання, зварювальних матеріалів, спеціальної електрометалургії, дослідно-конструкторського та технологічного бюро, інженерних, сертифікаційних, навчальних та атестаційних центрів, зовнішньоторгівельних та впроваджувальних фірм.
Підрозділи НТК управлялися по вертикалі єдиною адміністрацією, мали спільні інженерні, маркетингові та інші структури, що дозволяло оперативно відгукуватися на запити вітчизняного та закордонного ринків зварювальних технологій, матеріалів обладнання та послуг, що формується.
Відповідно до вимог попиту, що зростає, на якісну продукцію в умовах жорсткої конкуренції як на внутрішніх, так і на зовнішніх ринках, розробки НТК, як правило, були сертифіковані та практично ні в чому не поступалися вимогам міжнародних стандартів.
У 1963 р. в Інституті було створено відділ економічних досліджень. Про ступінь виконання економічним відділом покладених на нього обов'язків свідчить той факт, що у формулюваннях про присудження багатьох Державних та інших премій, якими були відзначені роботи Інституту, неодноразово зустрічаються згадки про економію металу, електроенергію, зниження трудомісткості та потреби у робочій силі, високу економічну ефективність нових розробок.
Науково-технічний комплекс «Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона» НАН України створений постановою президії НАН України від 13 липня 1998 р за № 266, як державне господарське об’єднання науково-дослідних установ, конструкторських і технологічних організацій та підприємств НАН України (див. розділ Структура), що виконують дослідження та розробки і випускають продукцію за визначеними Президією НАН України напрямками розвитку науки та техніки.