Die eng mit den Hochschulen des Landes vernetzten außeruniversitären Forschungseinrichtungen Brandenburgs leisten in vielen Bereichen einen bedeutenden Beitrag zur internationalen Spitzenforschung. Zu ihren ausgewiesenen Kompetenzbereichen gehören dabei u. a. Agrar- und Ernährungsforschung, Astro- und Astroteilchenphysik, Geo- und Klimaforschung, Materialforschung, Mikroelektronik, nachhaltige Energieerzeugung und Bioökonomie.
Kennzeichnend für das Flächenland Brandenburg ist die Breite und Vielfalt der Forschung zu wichtigen Zukunftsthemen. Im Querschnittsbereich Agrarwissenschaften und Nachhaltigkeit erstreckt sich die Forschung etwa auf vier außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, fünf Mehrländerinstitute, drei Lehr- und Versuchsanstalten sowie mehrere Hochschulen, insbesondere die Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE). Die Geo- und Klimaforschung wird überwiegend an Einrichtungen der Helmholtz- und Leibniz-Gemeinschaft auf dem Potsdamer Telegrafenberg gebündelt.
Am größten Forschungsstandort in Brandenburg, dem Wissenschaftspark Potsdam-Golm, sind drei Max-Planck-Institute – MPI für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut), MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung, MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie –, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP), das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie – Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse (IZI-BB) sowie die Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der UNIP und die beiden Innovationszentren Go:IN I und II angesiedelt. Das IZI-BB wird zudem durch ein Zentrum für Digitale Diagnostik gestärkt. Der Potsdam Science Park, Brandenburgs größter Innovations-Hub, verbindet am Standort Wissenschaft und Unternehmen über den Ausbau der Infrastruktur, die Ansiedlung von Unternehmen und den Forschungstransfer.
Im Umfeld der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTUCS) entwickelt sich mit dem Lausitz Science Park ein weiterer Forschungshub durch die Ansiedlung der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) und dem Institutsteil Integrated Silicon Systems des Fraunhofer IPMS. Daneben leisten die DLR-Institute für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe (EL) und CO2-arme Industrieprozesse (DI) an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung einen wesentlichen Beitrag zum Strukturwandel in der Lausitzregion. Ergänzt werden die Aktivitäten an diesem Standort durch zahlreiche Ansiedlungen und Initiativen des Bundes mit engen Verbindungen zu Wissenschaft und Forschung wie die Einrichtung eines Kompetenzzentrums Regionalentwicklung des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR), die Verstetigung des Kompetenzzentrums Klimaschutz in energieintensiven Industrien (KEI) oder das PtX Lab Lausitz als Praxislabor für Kraft- und Grundstoffe aus grünem Wasserstoff.
Das Helmholtz-Zentrum Hereon entwickelt am Standort Teltow im Institut für Aktive Polymere multifunktionale, polymerbasierte Biomaterialien für Anwendungen in der Regenerativen Medizin. Mit dem 2023 dort angesiedelten Institut für Funktionale Materialien für Nachhaltigkeit wurde die Forschung für Anwendungen in den Bereichen erneuerbare Energien, Biomedizin und Biotechnologie signifikant verstärkt.
Die ausgewiesenen Kompetenzbereiche sollen unter der besonderen Beachtung der Vernetzung von außeruniversitären Einrichtungen und Universitäten strategisch weiterentwickelt werden. Am Standort Potsdam wird mit dem Brauhausberg ein neuer Campus für die Universität Potsdam erschlossen, während das Hasso-Plattner-Institut (HPI) den Standort Griebnitzsee zu einer europaweit führenden Einrichtung für digitale Wissenschaften ausbaut. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Strukturwandelprozess in der brandenburgischen Lausitz, wo die verschiedenen Aktivitäten und Initiativen aus Wissenschaft und Forschung, Technologie und Wirtschaft künftig im Lausitz Science Park (LSP) auch räumlich zusammengeführt werden.
Die Gemeinsame Innovationsstrategie der Länder Berlin und Brandenburg verfolgt die Entwicklung der Metropolregion zu einem führenden Innovationsraum Europas. Sie wird derzeit gemeinsam von den Ländern Berlin und Brandenburg überarbeitet.