旱区农业陕西实验室由西北农林科技大学和杨凌农业高新技术产业示范区管委会牵头建设，将充分发挥陕西旱区农业领域产学研用优势，攻克一批旱区农业领域关键核心技术问题，并在推动创新链产业链资金链人才链深度融合、加快科技成果转化和服务地方经济社会高质量发展上探索新路径、取得新突破。
新材料陕西实验室由西北有色金属研究院牵头，联合西北工业大学、西安交通大学等单位共同建设，围绕金属材料、超导及量子材料、复合材料、无机非金属材料、材料基因工程等五大材料领域开展技术攻关，加速新材料科技创新与产业深度融合，培育和发展综合实力国内领先的新材料产业集群，加快形成新质生产力。
能源陕西实验室由榆林中科洁净能源创新研究院和西安交通大学牵头建设，重点聚焦低阶煤清洁转化、化石能源多能融合等，前瞻布局氢能、储能、智能电网等未来智慧能源产业，聚力推动光伏、风电、可再生能源等多能融合的技术创新。
聚焦国家长远目标和重大需求，强化国家战略科技力量，陕西布局建设陕西实验室。陕西实验室围绕能源资源、信息、材料等陕西优势特色领域，整合在陕科研力量，开展战略性、前瞻性、基础性重大科学问题研究和关键核心技术攻关，提升承担国家重大战略任务的能力，并积极争创国家实验室。同时，陕西将不断吸引和集聚国内外高端创新资源，建设以陕西实验室为核心，国家重点实验室、省部共建重点实验室、省级重点实验室及省级联合实验室等为支撑的陕西实验室体系。
