El CDTI tiene como misión impulsar la innovación y sostenibilidad en la economía española mediante el apoyo a empresas innovadoras y proyectos de I+D. La entidad se reorganiza con la ley de ciencia y tecnología para convertirse en la principal entidad estatal en estos ámbitos y busca alcanzar metas ambiciosas para 2015, como aumentar la inversión en I+D al 1.9% del PIB y crear 500,000 empleos en alta tecnología. Además, implementa diversos programas y herramientas financieras para fomentar proyectos innovadores y facilitar la internacionalización de empresas españolas.