2015年6月27日，國務院批復同意設立南京江北新區。這是我國第13個、江蘇省首個國家級新區。根據《南京江北新區產業發展規劃（2015—2030年）》，江北新區未來產業發展定位為“4+2”現代產業體系，重點發展智能制造、生命健康、新材料、高端交通裝備等四大先進制造業，以及現代物流、科技服務兩大生產性服務業。其中，在生物醫藥領域以南京生物醫藥谷為依托，重點集聚生物制藥、醫療器械等領域的企業，加快建造千億級先進生物醫藥產業集群。
南京生物醫藥谷地處南京西北部，長江北岸，國家級南京高新技術開發區內，是高新區專業特色子園區。其前身分別歷經江蘇省“三藥”示范基地、江蘇省南京新藥創業服務中心、江蘇省生物醫藥產業集聚區等階段。2010年，南京市委、市政府明確了以南京高新區現有的生物醫藥產業為基礎，逐步引導南京市生物醫藥產業向南京生物醫藥谷集聚，建設國家生物醫藥產業基地的發展戰略。2011年3月14日，南京生物醫藥谷發展中心成立；同年3月25日，南京生物醫藥谷建設發展有限公司成立。
截至2015年底，南京生物醫藥谷已經聚集生物醫藥企業276家，涵蓋生物制藥、化學制藥、醫療器械、中醫藥、研發服務外包等多個門類，代表企業分別有綠葉思科、藥石藥物、微創醫學、海昌中藥、金斯康科技等，初步形成了一定的產業規模和集聚態勢。2015年，園區實現產業收入200億元，同比增長42.9%。
南京生物醫藥谷積極打造現代化產業鏈，在綜合引進醫藥企業的同時，注重引進和打造高端的醫藥生物技術研發平臺已形成小分子篩選、藥效學研究、藥理毒理學研究、動物疾病模型、臨床數據服務等，逐步形成新藥開發各環節上，都有知名企業和研究平臺。
2015年底，南京生物醫藥谷已擁有南京留學人員創業園、人才大廈、江蘇省“三藥”示范基地、中丹園研發樓一期、中丹園研發樓二期的等專業研發孵化器，以及加速器一期、加速器四期等多個加速器載體。另外，在研發區核心區域，建成企業服務中心、在建會展中心作為商務配套滿足企業多方面需求。南京生物醫藥谷擁有南京高新生物醫藥公共服務平臺、國家遺傳基因工程小鼠資源庫、藥物安全性評價中心等一批藥物研發公共技術服務平臺，可為藥物研發企業提供各類儀器設備、信息、技術等服務，推動產業創新能力提升。
2015年，南京生物醫藥谷榮獲“2014年中國生物醫藥最具潛力園區TOP10”。
2016年，南京生物醫藥谷被科技部認定為國家級科技企業孵化器。
