Slovenski raziskovalci so bili v delovanje CERN-a vpeti že dolga desetletja, tudi že v prejšnji državi. Jugoslavija je leta 1953 tudi podpisala ustanovni akt, a je nato leta 1961 izstopila. Slovenski znanstveni so sodelovali že v eksperimentih LEAR (1982-1996), DELPHI (1989-2000) in LEP (1989-2000), nazadnje pa v ATLAS-u in nekaterih drugih. Koordinator ATLAS-a je prav slovenski fizik Andrej Gorišek z IJS. V CERN-u in povezanih projektih dela več raziskovalcev, prav tako v Sloveniji potekajo nekatere obdelave v okviru računskega centra druge kategorije (Tier 2).
Slovenija je pridružena članica postala 4. julija 2017, 9. decembra 2021 pa je ta status podaljšala za dve leti. V tem času je Slovenija plačevala 70 odstotkov članarine, kot bi jo v primeru polnopravnega članstva. Članarina je odvisna bruto družbenega produkta. Slovenski prispevek bo odslej poln in bo znašal približno 0,27 odstotka CERN-ovega proračuna, kar bo dobre tri milijone evrov letno.
