Екатеринбург является одним из крупнейших научных центров России (наряду с Москвой, Санкт-Петербургом и Новосибирском), располагающим мощным исторически сложившимся научно-техническим потенциалом. В городе расположен президиум Уральского отделения Российской академии наук (далее - УрО РАН) - многоотраслевого научно-исследовательского комплекса, включающего значительное число научно-исследовательских институтов, крупнейшую на Урале научную библиотеку, конструкторско-технологические и инженерные центры, сеть стационаров. Работает аспирантура и докторантура.
В институтах и других научно-исследовательских учреждениях УрО РАН трудится около 8000 человек, в том числе более 4000 научных сотрудников, свыше 1700 кандидатов и 600 докторов наук. Основными научными направлениями руководят 33 академика и 61 член-корреспондент Российской академии наук.
Начиная с 2000 года в Екатеринбурге работает Уральское отделение Российской академии образования.
В городе функционируют более 120 проектно-строительных организаций. Общая численность занятых в сфере научных исследований и разработок составляет более 8,5 тыс. человек.
Отличительной особенностью науки Екатеринбурга является ее ориентация на решение практических задач промышленного региона. Особый приоритет получили исследования прикладного характера в интересах базовых и оборонных отраслей промышленности.
Наибольшее количество исследователей работает в области технических наук. Основные направления исследований - теоретическая и прикладная математика и механика, процессы управления, физика и химия твердого тела, электро- и теплофизика, комплексные проблемы машиностроения, теория металлургических процессов и т.д. В академической, отраслевой и вузовской науке сложились всемирно известные научные школы, обладающие значимыми результатами в области фундаментальных и прикладных исследований.
Продолжается процесс формирования на базе вузов и учреждений УрО РАН научно-образовательных центров, представляющих собой структурные подразделения (часть структурного подразделения или совокупность структурных подразделений) научной, научно-производственной организации или высшего учебного заведения, осуществляющих проведение исследований по общему научному направлению и подготовку кадров. Развитие интеграции науки и производства будет способствовать увеличению внедрения наукоемких технологий и высокотехнологичных производств, на базе которых возможен качественный экономический рост.
В долгосрочной перспективе основой экономического развития Екатеринбурга должно стать усиление его функций как центра научной и инновационной деятельности. В этой связи стратегической задачей является развитие научно-технологического потенциала, соответствующего современным требованиям мирового технологического развития, что позволит обеспечить ускоренное развитие научно-технической составляющей в промышленном комплексе, поддержку предприятий в создании импортозамещающих видов промышленной продукции и новых видов экспортно ориентированной продукции.