Qua đó, Tỉnh từng bước hình thành và phát triển đồng bộ thị trường KH&CN, bảo đảm KH&CN hoạt động có chất lượng, phục vụ có hiệu quả phát triển KT-XH, giữ vững an ninh quốc phòng, củng cố và nâng cao chất lượng hoạt động của hệ thống chính trị.
Có thể thấy, việc thực hiện nhiệm vụ khoa học hay triển khai đề tài nghiên cứu ứng dụng của Thái Nguyên đều tập trung vào các lĩnh vực như: Công nghiệp, nông nghiệp, an ninh quốc phòng... Hàng năm, tỉnh Thái Nguyên bố trí khoảng 50% đề tài, dự án nghiên cứu trực tiếp phục vụ việc phát triển kinh tế, nhất là lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, các sản phẩm mũi nhọn của tỉnh; 25% cho lĩnh vực khoa học xã hội và nhân văn; 25% cho các lĩnh vực khác.

Năm 2014, Thái Nguyên cũng như cả nước đẩy mạnh chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới, cùng với việc hoàn thiện các chỉ tiêu trong bộ tiêu chí, Thái Nguyên đã triển khai 11 dự án ứng dụng và thử nghiệm trong sản xuất nông nghiệp, nhất là công nghệ sinh học, công nghệ sạch, cơ giới hóa một số khâu sản xuất… gắn với thâm canh, nhằm tăng năng suất cây trồng, vật nuôi; nâng cao hiệu quả kinh tế trên 01 ha canh tác, trước hết là đối với một số cây nông nghiệp có giá trị và là chủ lực của tỉnh. Trong đó các dự án có tính hiệu quả cao cần nhân rộng như: Xây dựng mô hình ứng dụng trồng bưởi Diễn an toàn theo hướng VietGap trên địa bàn Thái Nguyên; Xây dựng mô hình sản xuất, chế biến hạt giống lúa nhằm nâng cao chất lượng hạt giống lúa trên địa bàn; Xây dựng mô hình trồng và chế biến dược liệu Giảo Cổ lam tại huyện Võ Nhai; Nghiên cứu sản xuất than sinh học từ chất thải nông nghiệp, nông thôn và chất thải từ hầm biogas và chế phẩm Biochar để cải tạo đất nâng cao năng suất cây trồng; Dự án thử nghiệm ứng dụng công nghệ của Đài Loan để sản xuất nấm linh chi và nấm hương từ nguồn nguyên liệu gỗ keo lai; Xây dựng mô hình sản xuất giống cây dược liệu và trồng thâm canh cây Lan Kim Tuyến dưới tán rừng tại huyện Đại Từ; Dự án thử nghiệm sản xuất sản phẩm trà hoa nghệ thuật có giá trị kinh tế cao trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, với mục tiêu tạo sản phẩm trà hoa nghệ thuật, có sức cạnh tranh trên thị trường trong nước và xuất khẩu.
Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, đẩy mạnh ứng dụng công nghệ tiên tiến vào xây dựng, giao thông - vận tải; khai thác và chế biến khoáng sản nhằm đẩy nhanh xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ phát triển KT-XH , giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Năm 2014, Thái Nguyên đã triển khai 04 đề tài đó là: Nghiên cứu sản xuất năng lượng tái tạo trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và đề tài Ứng dụng mô hình LEAP tính toán cân bằng hệ thống cung cầu năng lượng, giảm phát thải nhà kính. Dự án hoàn thành sẽ bổ sung nguồn năng lượng tái tạo vào hệ thống năng lượng và giảm hiện tượng phát thải nhà kính trên địa bàn tỉnh; Dự án Xây dựng mô hình chế biến chè an toàn nhằm nâng cao giá trị cho sản phẩm chè đã được chứng nhận UTZ, nhằm tạo ra sản phẩm chè đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, từ đó nâng cao giá trị cho sản phẩm chè... Bên cạnh đó, Thái Nguyên triển khai 05 đề tài trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe cộng đồng; 05 đề tài trong lĩnh vực khoa học xã hội và nhân văn; 02 đề tài trong lĩnh vực an ninh quốc phòng và 04 nhiệm vụ khoa học.
Đặc biệt, Thái Nguyên đã phê duyệt các đề án thuộc chương trình KHCN trọng điểm quốc gia như: “Đề án khung nhiệm vụ Khoa học và công nghệ về Quỹ gen cấp tỉnh giai đoạn 2014-2020”; “Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, hàng hóa của các doanh nghiệp vừa và nhỏ trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2014-2020".
Bà Ma Thị Nguyệt – Phó chủ tịch UBND tỉnh Thái Nguyên cho biết, năm 2015 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên triển khai 36 đề tài và nhiệm vụ khoa học. Trong giai đoạn 2016-2020, Thái Nguyên sẽ đẩy mạnh hoạt động ứng dụng và chuyển giao công nghệ phục vụ trực tiếp cho tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa tỉnh Thái Nguyên. Ưu tiên cho nghiên cứu, ứng dụng KH&CN trong lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp; Tập trung tổng kết thực tiễn, dự báo xu hướng phát triển, cung cấp luận cứ khoa học cho việc xây dựng chủ trương, chính sách phát triển KT-XH phù hợp với điều kiện của tỉnh Thái Nguyên. Đồng thời, xây dựng và phát triển tiềm lực KH&CN, trong đó đặc biệt chú trọng quy hoạch, đào tạo đội ngũ cán bộ KH&CN (cán bộ quản lý và cán bộ nghiên cứu…) để đủ khả năng nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao các thành tựu KH&CN tiên tiến, hiện đại phù hợp với thực tiễn của địa phương nhằm đẩy nhanh và có hiệu quả quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của tỉnh Thái Nguyên.
Với sự đầu tư trên 2% tổng chi ngân sác nhà nước cho thực hiện nhiệm vụ khoa học và triển khai các dự án ứng dụng, đến năm 2020, thông qua yếu tố năng suất tổng hợp (TFP) hoạt động khoa học và công nghệ ở Thái Nguyên đóng góp khoảng 35% trong tăng trưởng kinh tế; Giá trị sản phẩm công nghệ cao và sản phẩm ứng dụng công nghệ cao đạt khoảng 45% tổng giá trị sản xuất công nghiệp; Tốc độ đổi mới công nghệ, thiết bị đạt khoảng 20%/năm; giá trị giao dịch của thị trường khoa học và công nghệ tăng trung bình khoảng 15%/năm.
Thái Nguyên hiện có 05 viện nghiên cứu; là 15 trung tâm nghiên cứu ứng dụng và chuyển giao công nghệ; 01 trạm quan trắc; 8 tổ chức dịch vụ KH&CN; 14 phòng thí nghiệm, thử nghiệm. Ngoài ra, còn có các tổ chức hoạt động sự nghiệp chuyên ngành trực thuộc các cơ quan quản lý nhà nước, các trường đại học.