重点实验室是组织高水平基础和应用基础研究、聚集和培养优秀科技人才、开展高水平学术交流的重要基地，是实施重大科技项目，研究重大共性关键技术，推动创新驱动发展，实现“军民、央地、部省”三个融合的重要平台。重点实验室是我省科技创新体系的重要组成部分，是支撑创新驱动源头供给的重要研发基地，目前，我省共有省级以上重点实验室179个。在陕国家重点实验室24个。其中，学科类13个，军民融合类3个，企业类6个，省部共建类2个。省重点实验室155个。其中，97个已通过验收，58个正在建设之中。
在陕的国家级和省级重点实验室是我省科研力量的重要载体，为我省争取国家级基础研究项目和自然科学奖提供了重要支撑。 2017年，陕西省获得国家自然科学基金各类项目首次突破2000项，达到2127项。经费资助总额达到11.48亿元，排名位居全国第六位。2017年，6项重大成果获国家自然科学奖，获奖数量排名位居全国前列。
