上海市科学技术委员会主要职能包括：
1.贯彻执行有关科技工作的法律、法规、规章以及创新驱动发展战略方针。研究起草有关科技工作地方性法规、规章草案，拟订科技发展以及引进国外智力规划和政策，并组织实施。按照有关分工，推进建设具有全球影响力的科技创新中心。
2.研究提出科技体制改革的政策和措施，推进创新体系建设和科技体制改革，会同有关部门健全科技创新激励机制。优化科研体系建设，指导科研机构改革发展和新型研发机构建设，推动企业科技创新能力建设。协同推进军民融合科技创新，承担推进科技军民融合发展相关工作。推进重大科技决策咨询制度建设。 
3.依托财政科技投入管理平台和相关机制，建立统一的科研管理平台和科研项目资金协调、评估、监管机制。会同有关部门提出优化配置科技资源的政策措施建议，推动多元化科技投入体系建设。协调管理财政科技计划（专项、基金等）并监督实施。
4.负责拟订基础研究发展规划、政策并组织实施，研究提出重大基础研究和应用基础研究的重大任务并监督实施，参与编制重大科技基础设施建设规划并监督实施。负责管理上海市自然科学基金并组织实施。
5.负责牵头推进研发与转化功能型平台建设，编制研发基地和研发公共服务平台建设规划，并组织实施和评估。拟订重大科技创新基地建设规划并监督实施，组织实施科研条件保障建设和科技资源开放共享。
6.负责编制科技研究项目计划并监督实施，参与推进市级科技重大专项，统筹关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术研发和创新，牵头组织重大技术攻关和成果应用示范。组织协调国际大科学计划和大科学工程。 
7.负责编制高新技术发展和科技促进社会发展的规划、政策和措施。组织开展重点领域技术发展需求分析，提出重大任务并监督实施。负责推动生物医药产业发展。
8.负责拟订科学技术普及工作规划、政策并组织实施，推动科普工作创新发展。
9.牵头技术转移体系建设，拟订科技成果转移转化、促进产学研结合的相关政策措施井监督实施。指导科技服务业和科技中介组织发展，推动技术市场发展。
10.统筹区域科技创新体系建设，指导协调地区创新发展、科技资源合理布局和协同创新能力建设，推动科技园区建设。负责高新技术企业发展工作。
11.负责科技监督评价体系建设和相关科技评估管理，指导科技评价机制改革，统筹科研诚信建设。
12.组织实施创新调查和科技报告制度。负责科技奖励、科技信息、科技统计、科技保密和科技档案工作。
13.实施科技人才培养工程，会同有关部门拟订科技人才队伍建设规划和政策，建立健全科技人才评价和激励机制，组织实施科技人才计划，推动高层次科技创新人才队伍建设。
14.负责引进国外智力工作。拟订重点引进外国专家总体规划、计划并组织实施，建立外国顶尖科学家、团队吸引集聚机制和重点外国专家联系服务机制。拟订出国（境）培训｜总体规划、政策和年度计划并监督实施。按照有关分工，负责外国人来华工作许可职责。
15.组织开展科技对外交往与创新能力开放合作以及科技人才交流工作。负责科技外事和国际科技合作工作。负责涉港澳台科技合作与交流工作。
16.指导、协调和服务中央在沪科学研究机构的有关业务工作。会同有关部门负责对外资研发中心的管理服务。协同有关部门推进与科技相关的知识产权工作。
17.完成市委、市政府交办的其他任务。
18.职能转变。上海市科学技术委员会要加强、优化、转变政府科技管理和服务职能，完善科技创新制度和组织体系，加强宏观管理和统筹协调，减少微观管理和具体审批事项，加强事中事后监管和科研诚信建设。从研发管理向创新服务转变，深入推进科技计划管理改革，建立公开统一的科技管理平台，减少科技计划项目重复、分散、封闭、低效和资源配置“碎片化”的现象。政府部门不直接管理具体科研项目，委托项目管理专业机构开展项目受理、评审、立项、过程管理、验收等具体工作。进一步改进科技人才评价机制，建立健全以创新能力、质量、贡献、绩效为导向的科技人才评价体系和激励政策。