中华人民共和国成立后，我国计量事业翻开了新的一页。
20世纪50年代中期，在聂荣臻元帅的主持下，计量科技曾被列入国家科技十年发展规划，这使得我国计量科技得到了很快发展，初步形成了几何量等十大计量学科。随着计量体系从传统计量向现代计量发展，计量的社会功能也从单纯的科学计量向科学计量、工程计量和法制计量三者并存转变。
功能的拓展，使得计量从单一的工具科学逐渐上升为国家的战略基础。1955年国家计量局成立，统一管理全国计量工作。计量管理机构和计量科学研究机构相继建立，与国际接轨的一批国家基准陆续形成，中国计量完成了它从传统计量中脱胎换骨的历史转变过程。
1959年6月，国务院发布《关于统一计量制度的命令》，确定米制为基本计量制度和计量工作为生产服务的方针；在省、市、自治区和一部分地、市、县以及企业中建立计量机构，开展量值传递工作，组成全国计量网。1972年，国家标准计量局成立。1977年5月，国务院颁发《中华人民共和国计量管理条例（试行）》，明确规定计量工作的具体路线、方针和政策。1978年4月，国务院批准成立国家计量总局，由其主管全国计量工作。
十一届三中全会以后，中国计量进入了一个新的历史时期。1979年12月，国家发布《中华人民共和国计量单位名称与符号方案(试行)》，进一步确定米制是我国的基本计量制度，为逐步采用国际单位制奠定了基础。法定计量单位的颁布，标志着我国计量语言的真正统一，从此，中国计量进入了标准化和国际化的新阶段。
随着改革开放的进一步深入，随着市场经济时代的到来，中国计量在探索中前进、在改革中发展，中国计量正在发挥着越来越重要的作用。1986年7月1日，《中华人民共和国计量法》正式实施，使中国现代计量走上了法制化的道路，是我国计量史上一个重要的里程碑，我国计量工作进入了新纪元。我国从只能检定一般的计量器具发展到检测精密仪器；从度量衡发展到长度、电学、热学、力学四大计量；又从这四大计量发展到长度、电磁学、热学、力学、无线电、时间频率、光学、声学、物理化学、放射性十大计量，现已扩展到医学计量、生物计量等领域，而且培养和造就了一大批具有专业技术水平的计量科技队伍。1988年，国务院决定在原国家计量局、国家标准局和国家经委质量局的基础上，组建国家技术监督局，标志着我国的计量工作开始进入适应社会发展的新阶段。
1996年，国家《质量振兴纲要（1996年-2010年）》颁布，将质量问题提高到反映国家综合实力的高度，强调培养从事质量工作人才的迫切性，以及提高全民族质量意识的重要性。而且，与质量振兴密切相关的国家标准化工作也相继得到重视。1998年，国家技术监督局更名为国家质量技术监督局，标志着计量、质量和标准化工作的进一步结合。2001年，国务院决定，将国家质量技术监督局和国家出入境检验检疫局合并，组建国家质量监督检验检疫总局，主管全国质量、计量、出入境商品检验、出入境卫生检疫、出入境动植物检疫和认证认可、标准化等工作，并行使行政执法职能，使得我国计量行政部门的管理范围进一步明确，计量与标准、质量、检验检疫等部门的合作更加协调，也使得我国计量事业更加快速地发展。我国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要中进一步提出，要“强化基础领域标准、计量、认证认可、检验检测体系建设”；在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中也指出，要“研究制定高精确度和高稳定性的计量基标准和标准物质体系”。经国务院审批编制实施的《质量发展纲要（2011－2020年）》，由质检总局牵头，发展改革委、工信部、环保部等14个部委参与编制，明确了未来10年质量发展的目标和任务，首次提出实施质量强国战略。
2013年3月，国务院印发了《计量发展规划（2013―2020年）》（以下简称《规划》），明确了未来8年我国“度量衡”发展目标，这是国务院首次出台计量事业发展的中长期规划。《规划》明确提出了八个方面的量化指标：完成《中华人民共和国计量法》修订；国家计量基标准、标准物质和量传溯源体系覆盖率达到95%以上；国家一级标准物质数量增长100%，国家二级标准物质品种增加100%；国家计量基准实现国际等效比例达到85%以上；得到国际承认的校准测量能力达到1400项以上，其中90%以上达到国际先进水平；国家重点管理计量器具受检率达到95%以上；全国范围内引导并培育10万家诚信计量示范单位；实现万家重点耗能企业能源资源计量数据实时、在线采集等。可以预见，通过《规划》的实施，我国计量体系将提升到一个新的水平，计量的保障服务能力将大大提升。
2017年11月4日，十二届全国人大常委会第三十次会议表决通过了新修订《中华人民共和国标准化法》。新《标准化法》于2018年1月1日开始施行，对于提升产品和服务质量，促进科学技术进步，提高经济社会发展水平意义重大。
2018年10月26日，第十三届全国人民代表大会常务委员会第六次会议审议通过了新修订的《中华人民共和国计量法》。