根據中央建設創新型國家的總體戰略目標和國家中長期科技發展規劃綱要，結合中國科學院科技布局調整的要求，圍繞深圳市實施創新型城市戰略，2006年2月，中國科學院、深圳市人民政府及香港中文大學友好協商，在深圳市共同建立中國科學院深圳先進技術研究院（以下簡稱“深圳先進院”），實行理事會管理，探索體制機制創新。

　　經過十三年發展，深圳先進院目前已初步構建了以科研為主的集科研、教育、產業、資本為一體的微型協同創新生態系統，由九個研究平臺（中國科學院香港中文大學深圳先進集成技術研究所、生物醫學與健康工程研究所、先進計算與數字工程研究所、生物醫藥與技術研究所、廣州中國科學院先進技術研究所、腦認知與腦疾病研究所、合成生物學研究所、先進材料科學與工程研究所（籌）、前瞻性科學與技術中心），國科大深圳先進技術學院，多個特色產業育成基地（深圳龍華、平湖及上海嘉定）、多支產業發展基金、多個具有獨立法人資質的新型專業科研機構（深圳創新設計研究院、深圳北斗應用技術研究院、中科創客學院、濟寧中科先進技術研究院、天津中科先進技術研究院、珠海中科先進技術研究院、蘇州先進技術研究院、杭州先進技術研究院、武漢中科先進技術研究院、山東中科先進技術研究院）等組成。2018年，深圳先進院獲批牽頭建設深圳市兩大重大科技基礎設施：腦解析與腦模擬、合成生物研究，并于2019年在光明科學城破土動工；牽頭建設的深圳先進電子材料國際創新研究院、深圳市合成生物學創新研究院、深港腦科學創新研究院三大基礎研究機構均已在2019年正式揭牌成立。

　　2018年11月16日，深圳市人民政府與中國科學院在深簽署《合作共建中國科學院深圳理工大學協議書》，依托深圳先進院及中科院在粵科研力量建設中國科學院深圳理工大學（暫定名，簡稱中科院深理工）。深圳先進院將抓住粵港澳大灣區和中國特色社會主義先行示范區“雙區驅動”的建設機遇，在改革熱土上孜孜探索體制機制創新，不斷沖擊國際科學前沿，前瞻布局戰略性新興產業，不斷多方位促進科教融合和創新發展。