三亚崖州湾科技城围绕海南自由贸易港总体方案要求，重点面向南繁科技、深海科技和科教领域规划产业布局。
南繁科技城规划面积约4.02平方公里，是以南繁科技产业为核心，围绕动植物育种科技、国际种业交易、种质资源产权交易、种业知识产权交易、热带特色农科等方面，打造产业化、市场化、专业化、集约化的国家南繁科研基地与国家热带农业科学中心。
深海科技城规划面积约5.39平方公里，是以海洋科技产业为核心，重点聚焦深海科技、海洋产业和现代服务三大领域。在深海科技方面，主要发展深海装备、深海材料和深海通讯等；在海洋产业方面，主要发展海洋船舶、海工装备和海洋公共服务等；在现代服务方面，主要发展会展服务、金融服务和商务服务等，未来还将在深海养殖、人工鱼礁和海洋生态保护等领域进行积极探索。
围绕南繁、深海科技产业发展目标，以“研究院+研究生院”为主要方式，引进了上海交通大学、浙江大学、中国海洋大学、中国农业大学、武汉理工大学等12所高水平科研机构和高等院校，形成产学研一体化服务和创新创业与成果转化平台。