La Serbie est devenue le 23e État membre du CERN le 24 mars 2019. Elle avait le statut d'État membre associé depuis mars 2012.

Lorsque la Serbie faisait partie de la Yougoslavie, qui était l'un des 12 États fondateurs du CERN en 1954, des physiciens et des ingénieurs serbes ont pris part à certains des projets initiaux du CERN auprès du Synchrocyclotron (SC), du Synchrotron à protons (PS) et du Supersynchrotron à protons (SPS). Dans les années 1980 et 1990, des physiciens serbes ont travaillé sur l'expérience DELPHI au collisionneur électron-positon (LEP) du CERN. En 2001, le CERN et la Serbie ont conclu un Accord de coopération international, qui a conduit la Serbie à participer aux expériences ATLAS et CMS auprès du LHC, ainsi qu'à la Grille de calcul mondiale pour le LHC, ou encore aux expériences ACE et NA61.

Aujourd'hui, la présence de la Serbie au CERN se manifeste principalement dans les expériences ATLAS et CMS, à l'installation ISOLDE, où sont menées des recherches allant de la physique nucléaire à l'astrophysique, ainsi que dans les études sur de futurs collisionneurs de particules – FCC et CLIC – deux projets qui pourraient bien devenir des réalisations phares du CERN.