กรอบภารกิจ สนช. มีกรอบภารกิจในการบริหารกองทุนพัฒนานวัตกรรม และเงินทุนหมุนเวียนเพื่อการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี โดยมีพันธกิจในการดำเนินงาน ดังต่อไปนี้ ยกระดับความสามารถด้านเทคโนโลยีและนวัตกรรม โดยเฉพาะในสาขาอุตสาหกรรมยุทธศาสตร์ของประเทศ โดยการวิเคราะห์และประเมินสถานภาพของอุตสาหกรรมและศักยภาพของนวัตกรรม ตลอดจนการแสวงหาและพัฒนานวัตกรรมเชิงยุทธศาสตร์ ทั้งในระดับประเทศและนานาชาติ เชื่อมโยงเครือข่ายวิสาหกิจอย่างมีบูรณาการ โดยให้การสนับสนุนทั้งทางด้านวิชาการและการเงิน และเป็นหุ้นส่วนพันธมิตรในการดำเนินงานทั้งในระดับนโยบาย และปฏิบัติ อันจะนำไปสู่การสร้างให้เกิด “ระบบนวัตกรรมแห่งชาติ” ขึ้นโดยเร็ว สนับสนุนด้านวิชาการและการเงิน เพื่อช่วยการพัฒนาโครงการในระยะหลังการวิจัย และพัฒนา หรือการต่อยอดจากงานวิจัยและสิ่งประดิษฐ์สู่เชิงพาณิชย์ ได้แก่ การสนับสนุนการจัดทำต้นแบบโรงงานนำร่อง การทดสอบในกระบวนการผลิตจริง การวิเคราะห์และประเมินทางการตลาด และการจัดทำแผนธุรกิจ เป็นต้น สนับสนุนการยกระดับทักษะความสามารถด้านเทคนิคและการบริหารจัดการ ได้แก่ การจัดจ้างผู้เชี่ยวชาญ การจัดการประชุมและสัมมนา และการพัฒนาความใฝ่รู้ ส่งเสริมเพื่อสร้างความตื่นตัวด้านนวัตกรรมและเทคโนโลยี เพื่อให้เกิดวัฒนธรรมนวัตกรรมทั้งในระดับอุตสาหกรรม ระดับองค์กร และระดับประชาชนทั่วไป บริหารเงินทุนหมุนเวียนเพื่อการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี ตามระเบียบกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีว่าด้วยเงินทุนหมุนเวียนเพื่อการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี พ.ศ. 2546