一室（即装置主机工程研究室）是由最初（1977年）时的安光所受控站一分站结构组演变而来，主要从事托卡马克装置主机、真空室和纵场线圈环体结构的设计工作，当时的成员有高大明、陆祖培、邵世田、郭德全、万元熙、毛心桥、刘志刚、李惠友、吴涛、段平、李忆馥、肖毓晋、陶德英、杨秀锦、古晓春、尚明、陈桂芳、吴维越、宋建华等。

1978年9月20日，中科院以（78）科发计字1570号文批复合肥分院成立中科院等离子体物理研究所，随后，所临时党委决定组建六个研究室，受控站结构组更名为装置设计研究室。主要负责重大科学工程项目“八号工程”的主机结构设计工作。

1979年，由于国家的国民经济进入调整时期，八号工程由于诸多因素，在调整中下马停建，等离子体物理研究所的研究方向随之发生变化。此后装置设计研究室大部分同志根据科学院安排先后参加了兰州近代物理所的重离子加速器的技术设计工作和中科大同步辐射加速器的技术设计工作。这期间程济昌、秦文丁、茅培基也从当时的二室、四室转来一室参加上述设计工作。

1981年，李忆馥、吴维越由于参加三室的MPT-X装置设计而转到三室。其余人员被安排整体转到所研制中心。仍然承担机械结构和诊断设备等方面的工程设计工作。等离子所在研究方向调整后，先后承担了HT-6B的改造、HT-6M、MPT-X、KT-5C等几个装置的设计研制工作。

由于院重大项目HT-U装置的设计研制需要，所决定成立装置设计总体组，抽调原一室陆祖培、段平、吴维越；二室王绍华、刘正之、张虎贲；三室李淦、李忆馥、施嘉标、潘引年、姚伟国、许武年成立装置设计总体组，进行工程设计。随后与研制中心的设计室一起承担HT-7超导托卡马克装置设计建造工作。

1994年，我国建成并投入运行的第一个超导托卡马克装置HT-7建成，装置设计总体组与研制中心的设计室不仅承担了对它的重新设计、研制工作，还承担了随后的装置升级改造项目。

1997年6月3日，超导托卡马克核聚变实验装置HT-7U项目被中央科技领导小组批准。随即在总体组和研制中心的设计室基础上重新组建一室，并定名为装置总体设计研究室。

2000年10月，国家发改委正式批准HT-7U开工建设，总体装置研究室主要承担装置主机相关的设计研究工作，包括主机总体设计、纵场磁体设计、极向场设计、真空室设计、冷屏设计、外真空室杜瓦设计和CICC导体的设计等。

经过几十年的辛勤劳动和努力奋斗，目前，研究室已由最初的几个人，成长为一个与国内外多家科研机构相互协作的交叉学科研究室。主要从事工程设计研究、电磁分析、数值计算、工程测量、低温绝缘等方面的工作，承担着EAST内部部件改造及GSI和ITER等多项国际合作项目。