创新创业学院围绕产学研，拟建智能制造、重大科学仪器、大数据、先进材料、生物医学工程、智能科学与工程、微纳电子技术与系统、水处理与土壤修复、生物医药、航空航天技术、未来网络等数十个创新中心和研究院。
清洁能源创新中心致力于化石能源清洁化与可再生能源经济规模化利用，支持和促进南科大科技成果产业化。
本中心致力于以产学研开放式创新与合作研发的新模式，为新产品研发提供归核化和快速化技术分析测试服务。
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，通过人与智能机器的合作共事，扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化，是先进制造技术与人工智能的有机结合。本中心将围绕智能制造的关键技术、核心部件、智能装备与系统等领域展开以下研发重点：仿真设计技术、微纳制造、增材制造、精密及超精密制造、智能装备。
智能机器人是能认识周围环境状态，做出思考和判断，并对外界做出反应性动作的机器人。智能机器人是机器人中的高级形式，已经成为新一代技术变革的关键核心。本中心研发重点包括医疗机器人、特种机器人、无人机、智能汽车等。
航空航天技术创新中心
航空航天技术是一项多学科协同创新的系统工程，设计力学、机械、材料、发动机、通信、导航、控制、计算机、光学、微电子、电气、软件工程等多个专业。创新中心以无人系统技术研究为引领，重点开展无人机、无人车辆、无人舰艇、光电与雷达载荷、天空感知与信息处理等技术方向的研究工作，培养航空航天领域拔尖创新人才，创造国际一流科研成果、推动技术应用转化和产业化发展。
大数据在教育、交通、消费、电力、能源、健康以及金融等全球七大重点领域内都具有巨大的应用价值，数据已逐渐成为行业新的生产力和价值来源。本中心研发重点包括大数据管理分析共性基础算法、移动互联网大数据、金融大数据、生物医疗大数据、信息安全等。
科学仪器是现代科学研究与技术的重要支撑，独立自主地研发高中端科学仪器的能力代表一个国家科学研究的真实水平和实力，已经成为了我国科学研究领域刻不容缓的战略任务。本中心将以科学仪器关键核心技术和部件的自主研发为突破口，聚焦高端通用科学仪器设备和专业重大科学仪器设备，完善产学研用融合，协同创新发展的成果转化与合作模式，引入重要用户应用示范、拓展产品应用领域，推动科学仪器的工程化开发和系统集成。
先进材料的发现和应用，极速推动技术的进步，对国家高新技术的发展与应用有重要的战略意义，将促进信息、交通、生物、医药、农业、食品、能源、船舶技术、航天航空、生态环境等各行业的发展。本中心拟重点发展电子信息、生物、航空航天、海洋工程等高端技术与装备所需的关键微纳材料，突破若干关键核心技术，形成上游产业竞争优势，建立重大原始创新成果平台和高端前沿技术孵化及推广基地。
生物医学工程是一门新兴的交叉学科，它综合工程学、物理学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，进行疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。本中心研发重点包括医学影像、医用电子、临床检验、微创介入、放射治疗、激光治疗等高端医疗设备。
深圳市及华南区域是中国以至世界消费电子和家电主要的开发及生产中心之一，也是研发集成电路新技术及应用的最佳地区。中心致力于在集成电路设计方面提供具竞争力的知识产权及集成电路解决方案，研究重点包括模拟技术和数字技术。模拟技术应用涵盖了物联网、无线通信和传感器信号处理。数字技术方面研究范畴包括物联网通信集成电路、硬件导向安全数据存储平台、3D显示和视频超分辨率，以及系统芯片设计服务。
光电材料是指用于制造各种光电设备（主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等）的材料，主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等，在材料领域具有十分重要的地位，在显示、照明、探测等领域具有广泛的用途。 中心主要研究内容包括：柔性性电子材料、照明与平板显示材料及器件、系统与应用；宽禁带半导体材料及器件、系统与应用；窄带半导体材料及器件、系统与应用。
智能信息系统与人机交互是计算机、数学、信息科学、物理学、生物学、心理学等多学科交叉的新兴领域。本中心旨在通过人工智能算法、软件工程技术、深度学习、大数据挖掘等技术，更全面细致的感知人体、空间、行为、事件，开发人体健康、运动、环境监测、公共安全、旅游交通、教育培训、无人机、虚拟现实，供应链优化等应用系统和工具。
水污染治理和土壤修复已成为“十三五”全面建成小康社会决胜阶段环保领域的重要任务。由于水的污染物种类繁多，土壤与地下水介质复杂，修复难度大，费用高，时间长, 目前我国仍缺乏经济高效的水处理和土壤与地下水污染修复技术。围绕上述问题，本中心研发重点包括工业污水、生活污水治理、生态、流域污染防治与生态修复、工业污染土地、农田及矿山修复。
研发重点包括生物医药和高效绿色合作技术研发。前者涵盖新型疫苗、抗体药物及规模化制备、疾病早期诊断等关键技术和生产工艺；精准医疗技术研发，包括借助基因测序、组学技术、生物信息与大数据科学的交叉应用，发展相关设备、试剂及药物等。后者包括高效催化剂的设计、发展新的高效不对称催化反应体系；建立多组分串联新反应，优化手性药物的合成技术，建立高效的合成策略与合成方法。