Mit einer vorrangig themenoffenen Forschungsförderung stärkt Nordrhein-Westfalen seine von Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen eigenverantwortlich entwickelten profilierten Forschungsschwerpunkte. Die auf wenige Förderformate fokussierte themenoffene Forschungsförderung zielt darauf, Forschungseinrichtungen auf das Einwerben von Fördermitteln nationaler und internationaler Programme vorzubereiten. Sie möchte lokale und regionale Strukturen vernetzen und die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft unterstützen.
Viele Forschungseinrichtungen in Nordrhein-Westfalen weisen ein ausgeprägtes natur- und ingenieurwissenschaftliches Forschungsprofil auf. Die Region Aachen/Jülich ist ein international führender Standort des Supercomputings. Mit JUPITER, Europas erstem Exascale-Supercomputer, entsteht am Forschungszentrum Jülich (FZJ) eine zentrale Infrastruktur für Höchstleistungsrechnen, datenintensive Simulationen und KI-Anwendungen. Gemeinsam mit der Julich AI Factory (JAIF) bildet JUPITER einen Eckpfeiler für den Ausbau eines leistungsfähigen KI-Ökosystems aus Nordrhein-Westfalen für Deutschland. Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen bauen mit der Fraunhofer-Gesellschaft mit Bundes- und Landesförderung die Forschungsfertigung Batteriezelle in Münster aus. Das FZJ stärkt mit dem Aufbau des Helmholtz-Clusters für nachhaltige, infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft die Energieforschung und den Strukturwandel in der Region. FZJ und die Siegener Universitätsausgründung eleQtron kooperieren beim Bau eines Quantencomputers „Made in NRW“. Das Bioeconomy Science Center als standortübergreifendes Kompetenzzentrum ist Herzstück der integrativen Forschung und Ausbildung für nachhaltige Bioökonomie.
Nordrhein-Westfalen zeichnet sich durch exzellente medizinische und lebenswissenschaftliche Forschung aus. Sie reicht von Grundlagenforschung und klinisch-anwendungsorientierter Forschung, z. B. am Leibniz Joint Lab „fiT“ (first in Translation), bis zur Versorgungsforschung und ist durch die enge Kooperation von Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gekennzeichnet. Auch geistes-, sozial- und kulturwissenschaftliche Forschung ist angesichts der mit der Globalisierung verbundenen Herausforderungen unverzichtbar. Förderschwerpunkte liegen u. a. auf der Extremismusforschung, z. B. durch das Netzwerk Connecting Research on Extremism in North Rhine-Westphalia (CoRE-NRW). Seit 2021 wird die Digitalisierungsforschung durch das Center for Advanced Internet Studies (CAIS) als zentrales Forschungsinstitut für digitalen Wandel landesseitig institutionell gefördert.
Hochschulen für angewandte Wissenschaften geben durch anwendungsbezogene, transferorientierte Forschung wichtige Impulse in Gesellschaft und Wirtschaft. Kooperationen mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) sowie mit großen Wirtschaftspartnern beschleunigen die Umsetzung innovativer Ideen und ermöglichen die praxisnahe Qualifizierung des Fachkräftenachwuchses. Nordrhein-Westfalen unterstützt dies durch die von Bund und Ländern finanzierten Programme ForschungsAkzente, ForschungsPraxis, ForschungsraumQualifizierung, EuropaNetzwerke und Kooperativ.
In verschiedenen der genannten thematischen Schwerpunkte kommen neue Förderinitiativen hinzu. Mit dem Lamarr-Institut fördern Bund und Land bereits seit 2022 eines von bundesweit fünf KI-Kompetenzzentren. Nun flankiert die Landesregierung das Institut mit der Förderung von sechs Lamarr Fellows zur Vernetzung mit herausragenden KI-Forschenden an weiteren Standorten in Nordrhein-Westfalen. Den wissenschaftlichen Nachwuchs in den Forschungsbereichen KI und IT-Sicherheit fördern das Programm KI-Starter sowie das Graduiertenkolleg NERD.
Mit 48 Mio. Euro jährlich fördert das Land ab 2025 den Ausbau der Research Alliance Ruhr, zu der sich die Universitäten Bochum, Dortmund und Duisburg-Essen zusammengeschlossen haben.
Gemeinsam mit den Niederlanden und Belgien setzt sich Nordrhein-Westfalen für die Errichtung des Einstein-Teleskops, eines Gravitationswellendetektors neuester Generation, im Dreiländereck BE/DE/NL ein und beteiligt sich an Machbarkeitsstudien sowie der Erstellung einer gemeinsamen Standortbewerbung.