清华信息国家实验室将按照“以培育国际一流实验室为目标，组织开展与国家发展密切相关的基础性、前瞻性、战略性科技创新活动，建立全新创新机制，吸引、聚集和培养国际一流人才”的基本要求，整合清华大学在信息领域的3个国家重点实验室（智能技术与系统、微波与数字通信、集成光电子学－清华大学分室）和3个教育部重点实验室（普适计算、生物信息学－信息学院分室、信息系统安全），发挥清华大学在计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、以及控制科学与工程4个一级学科优势，进行重点建设。其建设目标是在国家目标引导下，通过对清华大学信息领域的优势资源整合，建成信息科技创新的优秀研究团队和先进的开放合作平台。

清华信息国家实验室的研究方向覆盖信息科学的基本理论、信息的获取与采集、信息的通信与网络、信息的处理与计算、信息技术基础器件、信息技术的应用以及以先进信息技术为主导的科学探索等诸多方面，旨在取得有重大影响的研究成果，可具体分为以下五大研究方向：

* 海量智能信息处理理论、技术与应用

* 下一代互联网络的理论、技术与应用

* 新一代宽带无线与光通信理论与技术

* 新型微电子、光电子器件核心与技术

* 面向未来的前瞻性交叉性创新探索（包括：生物信息学与中医药现代化，量子信息计算、调控、通信及其固态实现，认知科学与脑科学，可信软件等）

清华信息国家实验室实行理事会指导下的主任负责制、与国际接轨的学术管理制度、以竞争和流动为核心的人事管理制度、科学合理的分配激励机制以及岗位聘任制和任期合同制。清华信息国家实验室主任和各研究部主任均本着“公开、平等、竞争、择优”的原则，在国内外公开招聘。

清华信息国家实验室坚持 “开放、流动、联合、竞争”的运行机制，设有国际咨询委员会和学术委员会。现设有10个研究部以及面向成果转化的技术创新与开发部和面向社会开放的公共平台与技术部，并建立了面向新兴学科的量子信息中心。

清华信息国家实验室位于清华大学，主要机构集中在信息科学技术大楼，具有优良的学术研究环境和先进的科技研发设施。该建筑占地近2公顷，总建筑面积为3万6千平方米。