2013年７月，根據清華大學與東莞市人民政府簽署的全面合作協議精神，由東莞市人民政府與深圳清華大學研究院共同成立以企業化方式運作的事業單位――清華東莞創新中心。2023年7月，清華東莞創新中心轉企改制為廣東清大創新研究院（以下簡稱“清大研究院”），成為全市第一家改制的省級新型研發機構。

清大研究院充分擔當清華大學等高校、科研院所的資源紐帶，構建了應用技術轉化、企業投資孵化、服務加速賦能的“三位一體”創新模式，秉持投早、投小、投長期、投硬科技的理念，培育科技創新企業成長壯大并成功上市，在粵港澳大灣區構建科技創新生態圈。研究院組建了技術創新中心、科創投資中心、產業孵化中心三大業務平臺。

技術創新中心：圍繞科技成果轉化和科技創新服務，深度挖掘清華等高校和海內外校友的創新資源，開辟資源輸入通道，服務東莞科技產業。建立了人工智能應用聯合創新中心、人工智能機器人創新中心、機器人與智能制造研發中心、健康建筑應用研發中心、碳中和研究室、人工智能藥物聯合研發實驗室等研發平臺。

科創投資中心：設立廣東清大創業投資有限公司，通過股權投資，賦能東莞市重點發展戰略新興產業領域的創新型高科技項目，帶動創新型高科技項目落戶東莞松山湖，推動科技創新產業發展。通過“戰略直投+基金投資”的雙輪驅動，聯合社會資本，助力科創項目快速成長，實現從技術創新到產品商業化。聚焦人工智能、新材料、新能源、先進制造、低碳環保、集成電路、醫療健康等領域項目。

產業孵化中心：設立廣東清大孵化器有限公司，運營園區載體，盤活產業資源，再造產業平臺，導入以人工智能為引領的戰略性新興產業，針對項目不同成長階段，賦能企業快速發展，實現產業提核再升級，打造全服務功能配套，優化營商環境。當前為廣東省A類孵化器。

截至2024年底，清大研究院累計撬動社會資金超過180億、投資孵化企業超過200家、實現產值超過600億元、帶動超過2000名高級人才在東莞發展。獲得了國家技術轉移示范機構、國家國際合作基地、國家引才引智示范基地、廣東省新型研發機構、廣東省科學技術獎勵特等獎等榮譽和資質。