支援國家三線建設，機構屢經變遷
1964年，三線建設開啟，國家基本建設戰線西移，西南地區成為三線建設的重點區域，河南、江蘇、山東、華北、中南等地的施工及設計隊伍開始成建制地云集四川，全國的基本建設投資大幅向西南地區傾斜。在此情況下，四川建科院的技術力量和設備條件已無法滿足西南地區三線建設發展的需要。
1965年4月，建筑工程部從北京建筑科學研究院（即今“中國建筑科學研究院有限公司”）抽調100余人及一批試驗儀器設備融入四川建科院，以加強對三線建設中科學技術問題的研究。因任務有所增加，單位名稱由“西南建筑科學研究所”改名為“西南建筑綜合研究所”，為建筑工程部直屬事業單位，由建筑工程部西南工程管理局代建筑工程部管理，科研業務由建筑工程部科學技術局歸口管理。
不久，“文化大革命”開始，三線建設受阻，建筑系統領導機構多次變動，四川建科院名稱亦隨之變更多次，如“建一局建筑科學研究所”“四川省建筑工程局建筑科學研究所”“國家基本建設革命委員會西南建筑科學研究所”等，研究機構的設置也有一定的改變，但人員數量無太大變化。1976年2月，單位復名“四川省建筑科學研究所”。
四川建科院名稱在此階段曾多次更改
復名后的四川省建筑科學研究所
1972年，從四川建科院建筑材料研究室抽調80余人至建材部門，組建形成四川省建筑材料工業研究所。
以“三線建設”為契機，蓬勃開展以建筑結構革新為重點的科學研究
1976年以前，四川建科院研究重心聚焦于木結構、磚石結構、鋼筋混凝土結構、結構抗震與地基基礎等關鍵領域，開展了如單層工業廠房結構改革、建筑結構體系等研究，為行業標準的構建奠定了堅實基礎。自1976年起，在繼續攻克上述領域遺留難題的同時，四川建科院積極響應國家建委號召，領銜參與了“建筑結構安全度及荷載組合的研究”這一重大綜合課題，并自主發起超過10項相關子課題的研究，取得了累累碩果，彰顯了科研實力與創新能力。
在三線建設時期，四川建科院曾派出科研分隊參加過自貢、大足、簡陽、德陽、漢旺、江油、旺蒼、廣元、遵義、平山等地的重點工程建設，并協助建工部先后在自貢、漢旺和德陽召開過三次全國結構改革經驗交流會，對推動全國性結構改革起了顯著作用，為我國發展鋼筋混凝土結構積累了豐富的經驗。
1966年四川建科院在貴州支援三線建設研制的預應力屋面板（槽瓦）
鑒于當時的實驗條件，以能承載20人為驗收標準，判定能否承受住運輸、施工和使用荷載要求。后這一生產工藝成果在西南地區廣泛推廣。
編制我國第一批建筑領域相關規范
1974年國家修訂并發布一系列結構設計規范，這些規范不僅吸納了自20世紀60年代中期以來結構改革領域的重大科研成果和寶貴試驗數據，更在木結構與磚石結構設計規范上實現了與我國國情的緊密契合，其中四川建科院的研究成果發揮了至關重要的作用。這一系列成果中，包括《工業與民用建筑抗震設計規范》（TJ 11—74）《木結構設計規范》（GBJ 5—73）《磚石結構設計規范》（GBJ 3—73）《鋼筋混凝土結構設計規范》（TJ 10—74）《工業與民用地基基礎設計規范》（TJ 7—74）等核心規范，以及《建筑結構設計統一標準的前期研究》（即建筑結構安全度研究）與《混凝土空心小型砌塊建筑設計與施工規程》（JCJ 14-82）等前瞻性探索，共同推動了我國建筑結構設計領域的標準化、科學化進程。
四川建科院參與編制的我國第一批建筑領域相關規范
1970年《磚石結構設計規范》（GBJ 3—73）修訂組成員合影
