系统科学产生的原因有三个：原因之一是科学发展的综合化趋势以及由这种趋势所决定的科学劳动的复杂化程度的提高，必然要求科学思维、科学方法的调整及科学劳动手段的质的提升。原因之二是社会的发展也向系统理论的产生和发展发出了呼吁。因为科技的、经济的、政治的、文化的、社会的以及人与自然的关系问题日益复杂，这些问题仅仅通过技术是无法解决的，必须探求新的解决思路。人们已经意识到，离开系统论的思维方法，将无法解决所面临的任何重大问题。原因之三是，人类文明正在酝酿着的历史性的突破。文明是一个整体性概念，其中包括物质文明、制度文明和精神文明三个方面。每一种文明都要求有相应的技术成就和精神文化成就与之相适应。
总之，从20世纪40年代开始，来自科技、社会、文化等方方面面的要求，汇成了一股奔向系统方法是势不可挡的潮流。整个人类社会都向系统方法发出了呼吁，于是系统论的观点称为时代的总观点，系统方式称为时代的总行为模式就成为历史的必然。
系统科学在方法论上的突破有：
（1）解决问题时采用系统方法和唯物辩证法，不是像以往那样采用纯粹的分析还原论方法。
（2）还原论与整体论的辩证统一。单纯的还原论在打碎事物之后，只是把它机械地拼凑起来，整体论则主张维持或恢复事物的有机联系。两者有机结合意味着，在打碎系统之后，设法把系统本身具有的有机联系恢复起来，并且把系统的整体涌现性表达出，以获得对事物更彻底的理解。
（3）定性描述与定量描述相结合。定性描述是定量描述的基础，定量描述是对定性描述的深化和精确化。在系统科学中重视定性描述体现了人在科学研究中的主体地位。
（4）系统分析与系统综合相结合。
系统分析是系统综合的基础，系统综合则是在系统分析基础上对系统把握的提升。分析应该是在整体观指导下的辨证的分析，分析事物诸因素及其在矛盾综合体（系统）中的地位与作用；综合应该是辨证的综合，就是把分解了的对象重新整合为一个整体。综合的一个主要任务就是把握系统的整体涌现性。
此外还有局部描述与整体描述相结合，确定性和不确定性描述相结合，以及采用各种模型方法解决复杂系统问题等。