สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ (อังกฤษ: Chulabhorn Graduate Institute) เป็นสถาบันอุดมศึกษาในกำกับของรัฐ ส่วนงานหนึ่งของราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ มีหน้าที่จัดการศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ทําการวิจัย นําผลงานวิจัยไปใช้ประโยชน์ และให้บริการทางวิชาการ
อดีตเป็นบัณฑิตวิทยาลัยเอกชน ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้รับอนุมัติจากกระทรวงศึกษาธิการเมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2548 ตั้งอยู่ที่ถนนกำแพงเพชร 6 แขวงตลาดบางเขน เขตหลักสี่ กรุงเทพมหานคร โดยให้ดำเนินการสอนระดับปริญญาโทและเอก ในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ชีวภาพประยุกต์ สาขาเคมีชีวภาพ และสาขาพิษวิทยาสิ่งแวดล้อม
เมื่อวันที่ 19 มกราคม 2559 ราชกิจจานุเบกษา ได้ลงประกาศ พระราชบัญญัติราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ พ.ศ. 2559 ซึ่งมีใจความสำคัญโดยให้ควบรวม 3 หน่วยงานคือ สถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ วิทยาลัยวิทยาศาสตร์การแพทย์เจ้าฟ้าจุฬาภรณ์ และ สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ เข้าด้วยกันแล้วจัดตั้งเป็น ราชวิทยาลัยจุฬาภรณ์ ทั้งนี้ให้มีผลบังคับใช้ในอีก 3 เดือนต่อมาคือในวันที่ 18 เมษายน 2559
สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ เป็นพระดำริที่สำคัญประการหนึ่งของสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ในการพัฒนากำลังคนทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับสูงของประเทศไทย ซึ่งเป็นสาขาวิชาที่ขาดแคลนและมีความสำคัญในการพัฒนาประเทศชาติ โดยมุ่งเน้นความเป็นเลิศทางวิชาการในระดับนานาชาติ และอาศัยความร่วมมือทางวิจัยและวิชาการกับสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ ซึ่งเป็นหน่วยงานในกำกับของสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ
สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ ได้รับอนุมัติให้จัดตั้งขึ้นเป็นสถาบันอุดมศึกษาเอกชนซึ่งมีมูลนิธิจุฬาภรณ์เป็นผู้รับใบอนุญาต เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2548 โดยมีสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี เป็นองค์นายกสภาสถาบัน เพื่อเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ในโอกาสมีพระชันษาครบ 48 พรรษา
สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ ได้เปิดการสอนเป็นหลักสูตรนานาชาติ แก่สาธารณชน แบบไม่หวังผลกำไร โดยได้กำหนดวิสัยทัศน์ “สร้างผู้นำทางปัญญาแห่งวงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี” สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ ได้รับพระราชทานเงินจากมูลนิธิจุฬาภรณ์ในการสร้างอาคารเรียนและปฏิบัติการ
นอกจากได้รับงบประมาณสนับสนุนการดำเนินงานจากมูลนิธิจุฬาภรณ์ สถาบันฯยังได้งบประมาณสนับสนุนงานวิจัยและทุนการศึกษาจากศูนย์ความเป็นเลิศทางด้านสิ่งแวดล้อมสุขภาพ พิษวิทยาและการจัดการสารเคมีที่เป็นพิษ และทุนการศึกษาของนักศึกษาต่างชาติจากสำนักงานความร่วมมือเพื่อพัฒนาระหว่างประเทศ