建设之江实验室是省委、省政府贯彻落实习近平总书记科技创新思想、加快推进创新强省建设的重大举措，也是抢占网络信息智能领域战略制高点、体现浙江责任担当的实际行动。省委、省政府高度重视之江实验室创建工作，2016年初在谋划杭州城西科创大走廊时就着手考虑之江实验室筹建问题，并将其作为大走廊建设的“核心灵魂”来抓，探索实现以科技创新为核心带动全面创新，以体制机制改革激发创新活力，探索一条人才强、科技强到产业强、经济强、国家强的发展新路径。
之江实验室一期位于杭州未来科技城内的中国人工智能小镇。二期将根据实验室发展规划及大科学装置需求另行选址新建。
在目标定位上，之江实验室的发展目标是创建国家实验室，坚持以国家目标和战略需求为导向，以重大科技任务攻关和大型科技基础设施建设为主线，打造一批世界一流的基础学科群，整合协同一批重大科学基础设施，汇聚一批全球顶尖的研发团队，取得一批具有影响力的重大共性技术成果，支撑引领具有世界竞争力的创新型产业集群发展。要把之江实验室打造成开放型、平台型、枢纽型的创新基地，全面提升浙江省网络信息、人工智能领域在全球创新格局中的位势，为建设“互联网+”世界科技创新高地奠定坚实基础。
在研究方向上，之江实验室瞄准国家实验室布局的领域及国家实施的重大科技专项，立足浙江省现有的科研基础与优势，之江实验室聚焦网络信息、人工智能，以大数据、云计算为基础，布局未来网络计算、泛化人工智能、泛在信息安全、无障感知互联、智能制造与机器人等五大方向，谋划建设智能云、工业物联网、大脑观测及脑机融合、量子计算研究等四大科学装置。
在组织架构上，根据 “一体、双核、多点”的架构，组建开放协同的混合所有制新型研发机构。
“一体”是具有独立法人资格、实体化运行的事业单位——之江实验室。初期注册资金1亿元，由省政府、浙江大学、阿里巴巴集团按照5:2.5:2.5的比例出资。
“双核”是之江实验室依托的主要研究力量，浙江大学、阿里巴巴集团分别聚焦人工智能、网络信息领域，基于现有的研究基础和优势，开展重大前沿基础研究和关键技术攻关。
“多点”是充分发挥综合性开放研究平台优势，逐步吸纳省内外、国内外在五大研究方向上具有领先优势的科研力量为我所用。
在管理体制上，之江实验室实行理事会领导下的主任负责制。理事会是之江实验室的宏观管理和领导机构，负责决策发展战略、发展领域、资金投向、重大项目、科研人员管理等重大问题，由省长担任理事长。
学术咨询委员会在理事会管理下，负责向理事会提供有关创新研究方向、重点发展领域、重大研究任务和目标等学术问题的咨询意见和建议。
实验室主任在理事会领导和学术咨询委员会指导下，统筹实验室人、财、物等资源，具体组织科学研究、运营维护科研条件平台、提供服务保障等。根据成熟一个启动一个的原则，组建专业研究模块（研究领域），以重大科研任务为纽带进行联合攻关。
在运行机制上，之江实验室实行目标导向、绩效管理、协同攻关、开放共享的新型运行机制。之江实验室按照混合所有制的事业单位进行登记注册，创新编制管理，试点“报备员额制”。实行人员灵活、分类管理制度，按需设岗、按岗选聘、分类管理、能进能出。改革科研经费使用和管理办法，建立优秀人才吸引和激励机制。建立有竞争力的薪酬制度。建立实验室内部的知识产权管理制度，积极推动科研成果在实验室参与研究各类主体间的共享共用。
在政策保障上，省财政计划分期出资50亿元，用于支持重大基础研究项目实施、大科学装置建设、高层次人才团队引进、基础设施建设以及实验室日常运行等。同时，积极吸引阿里巴巴等民营企业和其它社会资本参与投入之江实验室的基础研究和科技成果转化。省级有关部门和杭州市按照省委、省政府要求，完善政策保障机制，及时研究出台有突破性的含金量高的政策举措，支持引进创新载体、培育创新人才、激发创新活力、保障科研用地等。
