Научно-промышленный потенциал региона характеризуется совокупностью экономических ресурсов: производственных, научно-образовательных, научно-исследовательских, интеллектуальных, высококвалифицированных трудовых, финансовых, способствующих обеспечению высоких темпов экономического роста, повышению инвестиционной привлекательности.
Высокий уровень промышленного потенциала обусловлен в первую очередь долей обрабатывающих производств в ВРП, которая составляет 34,9% (в России - 17,4%, СЗФО - 20,5%). Обрабатывающие производства в основном представлены металлургической, химической, пищевой и перерабатывающей промышленностью, лесопереработкой, машиностроением.
По итогам за 2021 год доля обрабатывающих производств в ВРП составила 54,6% (в России - 17,2%, СЗФО - 18,0%).
Регион обладает значительным образовательным потенциалом. Его уровень характеризует наличие развитой сети образовательных организаций высшего и среднего профессионального образования для подготовки квалифицированных кадров, включающей 5 образовательных организаций высшего образования федерального подчинения, 2 филиала образовательных организаций высшего образования, 40 профессиональных образовательных организаций. По численности студентов, обучающихся по программам высшего и среднего профессионального образования, в расчете на 10 тыс. человек населения область занимает 3 место в СЗФО. Созданная современная образовательная инфраструктура способствует повышению качества практической подготовки специалистов для нужд реального сектора экономики. Функционируют 4 учебных центра профессиональной квалификации; 18 ресурсных центров на базе профессиональных образовательных организаций по приоритетным направлениям подготовки рабочих кадров и специалистов среднего звена, 9 учебно-производственных полигонов и 7 кафедр на базе коммерческих организаций, 3 образовательно-производственных центра (металлургия, химическая промышленность, машиностроение) и 36 современных мастерских.
На территории области осуществляли свою деятельность в 2016 году более 80 инновационно-активных организаций различных организационно-правовых форм и форм собственности, причем почти половина из них относится к обрабатывающим производствам.
Наличие высокотехнологичных предприятий, обладающих современными инновационными технологиями и производствами, формирующих высокопроизводительные рабочие места, позволило области в 2015 году занять высокие позиции в стране по доле инновационной продукции, увеличив ее уровень до 21,6%.
Важное значение для социально-экономического развития имеет наличие в регионе двух развивающихся агломераций - Вологодской и Череповецкой, территория которых привлекательна для бизнеса и жителей за счет имеющегося значительного промышленного, инфраструктурного, научно-образовательного, кадрового потенциала, растущих уровня и качества жизни.