怀柔科学城位于北京市东北部，以怀柔区为主，并拓展到密云区部分地区，规划面积100.9 平方公里，其中：怀柔区域 68.4 平方公里，占规划面积的67.8%；密云区域 32.5 平方公里，占规划面积的32.2%。

怀柔科学城战略定位是世界级原始创新承载区，功能定位是“两地一区”，即：战略性前瞻性基础研究新高地、综合性国家科学中心集中承载地、生态宜居创新示范区。

综合性国家科学中心是怀柔科学城的显著特色和明显标志，主要围绕物质科学、信息与智能科学、空间科学、生命科学、地球系统科学等五大科学方向，重点推进“五个一批”，即：建成一批国家重大科技基础设施和科技研发平台；吸引一批国内外顶尖科学家、科技领军人才、青年科技人才和创新创业团队；集聚一批高水平的科研院所、高等学校、创新型企业；开展一批基础研究、前沿交叉研究、关键技术攻关等科技创新活动；产出一批世界领先的原创科研成果，提高我国在基础研究和交叉前沿领域的原始创新能力和科技综合实力，代表国家在更高层次上参与和引领国际科技竞争合作。

怀柔科学城充分体现世界眼光、国家战略、中国特色、科学风范，紧扣科学、科学家、科学城的核心要素，构建战略创新能力支撑体系；紧扣创新链、政策链、资金链、高精尖产业链的深度对接，构建高效联动的协同创新体系；紧扣绿色、生态、人文、智慧的建设理念，构建创新型城市框架体系；紧扣以科学家为主体的全面创新改革，构建国际化和专业化的公共服务体系，把怀柔科学城建设成为绿色生态、智慧人文、宜研宜读宜业宜居的国际一流科学城。

怀柔科学城规划了四个时间节点的发展目标：到 2020 年，怀柔科学城城市框架扎实起步，北京怀柔综合性国家科学中心建设成效初步显现。到 2025 年，示范效应明显，承载能力全面增强，怀柔科学城城市框架基本形成，北京怀柔综合性国家科学中心影响力显著提升。到 2035 年，突破效应明显，基本建成国际知名的科学城和国家科学中心。到 2050 年，全面建成引领世界一流的科学城和国家科学中心。

2019年，怀柔科学城的专利申请量为1131件，同比增长209%，其中发明专利申请量为528件，同比增长291.1%。专利授权量为717件，同比增长93.3%，其中发明专利授权量为237件，同比增长78.2%，有效发明专利为2074件。