Pusat Riset STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) Universitas Syiah Kuala merupakan pusat riset yang mengintegrasikan pendekatan STEM dengan pembentukan karakter. Cikal bakal Pusat Riset STEM USK bermula dari sebuah kegiatan Workshop on High School Physics Teachers bertema pengembangan minat sains dan pemberdayaan laboratorium fisika SMA se-Aceh, yang diselenggarakan Program Studi Fisika FMIPA USK bersama mitra dari Fukui, Jepang, pada 20–21 Maret 2006. Dari pengalaman itu, Irwandi, Ph.D menyusun proposal pengabdian masyarakat tentang pemanfaatan bahan-bahan sehari-hari untuk alat praktikum sederhana, yang kemudian diwujudkan lewat dua workshop dengan pendanaan dari LPPM USK.

Perkembangan berikutnya terjadi ketika pada 2012 Irwandi, Ph.D melanjutkan studi doktoral di Italia, dan pada 2015 mengikuti workshop physware tentang model pembelajaran ISLE (Investigative Science Learning Experiments) yang dikembangkan Prof. Eugenia Etkina dari Rutgers University. Sepulangnya ke Aceh, pendekatan ISLE ini diterapkan dalam program peningkatan kemampuan guru-guru fisika SMA di Banda Aceh dan Aceh Besar, bekerja sama dengan Melvina, S.Pd., M.Ed. dari FKIP USK. Kegiatan ini menghasilkan riset yang berkembang menjadi pre-proposal untuk program PEER Project Cycle 6; pada tahap full proposal, Irwandi menggandeng Dr. Rini Oktavia (Matematika FMIPA) dan Dr. Rajibussalim (Fisika FMIPA), hingga proposal berjudul "Integrating ISLE in Integrated Science Instruction to Improve Science Teacher's Abilities on STEM Education" berhasil didanai USAID selama tiga tahun.

Berbekal capaian riset tersebut, Ketua LPPM USK saat itu, Prof. Dr. Ir. Hasanuddin, M.S., mengusulkan pembentukan sebuah pusat riset sains, yang akhirnya diresmikan melalui Surat Keputusan Rektor Nomor 1251/UN11/KPT/2018 dengan nama Pusat Riset Science, Technology, Engineering, and Mathematics — dikenal sebagai Pusat Riset STEM USK. Struktur kepengurusan awal ditetapkan bertahap, mulai dari SK pembentukan Pusat Studi STEM, SK pengangkatan ketua dan kepengurusan Pusat Studi STEM (2018), hingga SK pengangkatan ketua dan kepengurusan Pusat Riset STEM pada 2019.

Sejak berdiri, pusat ini terus memperluas jejaring dan aktivitas ilmiahnya. Pada Oktober 2020, misalnya, Pusat Riset STEM USK menggelar The 1st South East Asia-STEM International Conference (SEA-STEM) secara virtual, menghadirkan puluhan peneliti dari berbagai negara seperti Malaysia, Filipina, Thailand, Jepang, hingga Amerika Serikat, sebagai bagian dari upaya menyiapkan pendidikan STEM di Indonesia menghadapi era Revolusi 4.0. Pusat riset ini juga aktif menjalin kerja sama internasional, misalnya dengan STEM Research Center of STEM Enculturation, Universiti Kebangsaan Malaysia, melalui webinar bertema "Interdiscipline STEM". Sampai sekarang, Pusat Riset STEM USK bernaung di bawah LPPM USK dan telah meraih akreditasi pusat riset kategori A , sembari terus menjalankan riset, pelatihan guru, program mahasiswa, dan kerja sama dengan sekolah maupun lembaga pendidikan lainnya di Aceh.