2003年11月至2017年11月，清华信息科学与技术国家实验室（筹）筹建。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。清华信息科学与技术国家实验室（筹）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：1.海量智能信息处理理论、技术与应用；2.下一代互联网络的理论、技术与应用；3.新一代宽带无线与光通信理论与技术；4.新型微电子、光电子器件核心与技术；5.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）。

2017年11月21日，北京信息科学与技术国家研究中心在清华信息科学与技术国家实验室（筹）基础上组建。其建设目标是：面向信息领域可能影响人类未来发展和世界科技格局变化的未来网络理论、智能科学技术等重点方向，基于清华大学信息学科群和工程科学交叉创新研究平台的集中优势，开展信息科学基础理论与颠覆性技术研究，形成在信息科学主流方向上有全球引领性和重大影响的创新成果，在关系到国家全局和长远的信息科学重大战略工程中提供坚实的基础支撑。北京信息科学与技术国家研究中心继续依托清华大学电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程、软件工程、网络空间安全及集成电路科学与工程7个一级学科构筑的信息学科群，聚焦6G通信、新一代人工智能、信息安全、新一代芯片、智能制造、生命健康等重大需求，实现并突破引领信息科学与技术学科发展。