Die CDG besteht seit dem Jahr 1988. Damals wurde sie unter dem Namen Christian Doppler Gesellschaft als Konzerninstrument der Österreichischen Industrieholding AG (ÖIAG) eingerichtet. Ihr Ziel war die Einrichtung von Forschungseinheiten, die auf hohem Niveau Grundlagenforschung betreiben sollten. Die gewählten Themengebiete sollten für die Unternehmen des Konzerns mittel- bis langfristig von Nutzen sein. Die Finanzierung erfolgte durch die Konzernleitung.
Die 1993 durchgeführte Umgestaltung der ÖIAG vom Industriekonzern zu einer Beteiligungs- und Privatisierungsagentur bedingte auch eine Reform der CDG. Sie sollte allen österreichischen Unternehmen offen stehen und konkrete Fragestellungen der Wirtschaft auf hohem Niveau bearbeiten. Im Jahr 1995 wurde eine neue Finanzierungsgrundlage geschaffen und der Verein strukturell neu organisiert. Gleichzeitig erfolgte die Übernahme in die Zuständigkeit des Bundesministeriums für wirtschaftliche Angelegenheiten. Seither ist die CDG ein Modell, das die Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft im Bereich der anwendungsorientierten Grundlagenforschung unterstützt und von Unternehmen und der öffentlichen Hand gemeinsam finanziert wird.
Seit der Gründung der CDG steigt die Zahl der CD-Labors und auch der beteiligten Unternehmenspartner stetig. Im Jahr 2012 bekam die CDG mit der Abwicklung der JR-Zentren an Fachhochschulen ein zusätzliches Aufgabengebiet.