세계 최고 수준의 기술경쟁력을 확보한 종합 E&C 회사를 지향하며 탄생한 포스코건설은 철강 플랜트 부문의 핵심기술을 지속적으로 개발하고, 환경사업, 에너지사업, SOC사업 등 전략사업 부문의 요소기술 개발을 위해 1994년 12월 1일 출범과 동시에 자체 기술연구소를 발족, 그 해 12월 29일 기업부설 기술연구소 인정서를 취득했다.

기술연구소는 플랜트 기술 등 고도 선진 기술의 자립화 및 해외 선진 건설사와의 전략적 제휴를 통해 우리나라의 기술수준 선진화와 국제화에 적극 기여하고, 저수익 사업인 단순 시공업을 지양하면서 기획에서 건설관리까지 일체 수행을 원칙으로 한 고수익 사업을 추구해 나가기로 했다.

연구인력은 현장 경험 습득을 필수화하고 연구소와 실무부서 간의 인력상호 교류는 물론 우수 인력을 적극적으로 채용해 명실공히 국내 제일의 엔지니어링·건설 전문 연구소로 성장해 나가기 위한 준비를 서둘렀다.

설립 초기부터 벡텔과 같은 E&C 회사를 지향했기에 철강 플랜트뿐만 아니라 토목, 건축 등의 건설 분야와 기반기술 분야까지 연구하기 위해 60여명의 우수한 연구인력을 확보했다. 그리고 가지마건설을 비롯해 일본의 5대 건설사의 연구소를 견학하고 그들이 보유하고 있는 실험 기자재에 버금가는 연구개발 기자재를 갖출 계획까지 세웠다. 또 대단위 기술연구소를 건립하기 위해 서울과 가까운 경기도 기흥에 4만 7000여평의 부지도 확보했다.

제철 등 플랜트 분야의 엔지니어링 기술력 확보와 토건 분야의 경쟁력 제고를 위한 신기술 개발을 효율적으로 추진하기 위해 1995년 2월 21일 기술연구소 조직을 엔지니어링과 건설부문으로 분리했다. 그동안 회장 직속기구로 있던 기술연구소를 엔지니어링 부문으로 이관했으며 엔지니어링연구팀은 플랜트연구팀, 건설연구팀은 토건연구팀으로 명칭을 변경했다. 토건연구팀은 토건연구센터 산하 조직이 됐으며, 기술연구소 부문 중 유일하게 건설부문 조직으로 구성됐다. 1996년에는 기흥 부지에서 기술연구소 건립공사에 착수해 2년간의 공사기간을 거쳐 1단계 연구동 건물을 완성했다. 2단계로 국내 최대 규모의 토목실험동, 품질실험동 등의 부속건물을 완성해 1999년 11월 종합 준공함으로써 수려한 주변 경관에 자리잡은 현재의 기술연구소 모습을 갖추었다.