以再生医学、纳米医学和转化医学为主线，注重多学科交叉融合，将干细胞研究、纳米技术与生物医学有机结合，以发展针对恶性肿瘤、心血管、慢性代谢、重大传染性等疾病的新型早期高灵敏诊断、预警以及有效治疗方法等为重点。高研院积极参与中科院“干细胞和再生医学研究与应用”战略性先导专项，在提高基础研究水平的同时，还将注重基础研究和临床应用的有机结合，建立具有一定规模的产学研究基地，形成“产学研”无缝衔接。
目前包括：
1、干细胞和再生医学研究中心
2、纳米医学与转化医学中心
3、高端医疗影像技术研究中心
4、中国科学院上海高等研究院-德雷塞尔大学联合中心(Drexel-SARI Center)