Значительно расширили деятельность старые научные учреждения, в частности АН, число научных подразделений которой в 1918—25 выросло почти вдвое; в её составе появились научно-исследовательские институты: платиновый (1918), физико-химического анализа (1918, во главе с Н. С. Курнаковым), физико-математический (1921, во главе с В. А. Стекловым), химический (1924), физиологический (1925, во главе с И. П. Павловым), почвенный им. В. В. Докучаева (1927). АН развернула большую научно-теоретическую, экспедиционную и организационную работу, возглавила изучение природных ресурсов страны. АН была признана высшим научным учреждением Советского Союза (с 27 июля 1925 — Академия наук СССР).
Важным направлением в области формирования государственной сети научных учреждений было создание центров науки и просвещения, в том числе в Закавказье и Средней Азии, на Урале, в Сибири. В 1918 начали работать университеты в Воронеже, Нижнем Новгороде, Тбилиси, Иркутске. В 1919 основан Бакинский университет (с 1924 — Азербайджанский), в 1920 — Ереванский, Уральский (в 1925—31 — Политехнический институт), Туркестанский (с 1923 — Среднеазиатский, с 1960 — Ташкентский) и Дальневосточный, в 1921 — Белорусский и др. Создание новых университетов сыграло важную роль в подготовке местных кадров интеллигенции, в развитии науки и культуры. В 1919 основана АН УССР. Особенно интенсивно развивалось научное строительство на местах после образования СССР (1922). Широко развернулось экспедиционное исследование природных ресурсов, экономики, этнографии, культуры союзных республик. Опираясь на помощь научных учреждений РСФСР (АН, университеты, новые институты), а также на местные университеты, республики начали подготовку национальных научно-технических кадров и формирование первых научно-исследовательских учреждений. В 1-й половине 20-х гг. созданы Тбилисский бактериологический институт и нескольких научных обществ в Грузии, Севанская гидробиологическая станция в Армении (1923), общество обследования и изучения Азербайджана (1923, впоследствии — институт), Общество краеведения при Наркомпросе Туркменистана (1925), Научное общество Таджикистана (1925), институт белорусской культуры (1922). Научный комитет в Молдавии (1926) и др. Большую роль в организации научные работы на территории Сибири сыграли Сибирский геологический комитет (1918), Сибирская комиссия ГОЭЛРО (1921) и Сибирская сельскохозяйственная академия (1923). Для разработки важнейших экономических проблем Урала в 1925 был создан Уральский научно-исследовательский институт.
В середине 20-х гг. насчитывалось более 600 научных учреждений (вдвое больше, чем в предреволюционный период).
Развитие науки и научных учреждений во 2-й половине 20-х — 30-х гг. тесно связано с развёртыванием социалистического строительства. 15-й съезд ВКП(б) (1927), намечая пути создания материально-технической базы социализма, подчеркнул значение индустриализации страны и выдвинул в качестве самостоятельные задачи «широкое развитие сети научно-исследовательских институтов и фабрично-заводских лабораторий, решительное приближение академической научной работы к промышленности и сельскому хозяйству...» («КПСС в резолюциях...», т. 4, 1970, с. 47). Превращение СССР в мощную индустриальную державу, размах культурной революции вызвали быстрый рост числа научно-исследовательских учреждений. За годы довоенных пятилеток (1929—40) сформировалась и выросла советская народная интеллигенция, в том числе кадры советских учёных. В 1928 по инициативе группы учёных была создана Всесоюзная ассоциация работников науки для содействия социалистическому строительству (ВАРНИТСО), сыгравшая видную роль в сплочении передовой научно-технической интеллигенции.
В 1931 на базе института Маркса и Энгельса и института Ленина был создан институт Маркса — Энгельса — Ленина при ЦК ВКП(б) (с 1956 Институт марксизма-ленинизма при ЦК КПСС). Реорганизована сеть учреждений Коммунистической академии; при ней открыты институты философии, истории (оба в 1929), литературы, искусства и языка (1931) и др. Характерной чертой советской науки этого периода стал переход от отдельных исследований к комплексному решению важнейших общетеоретических и прикладных проблем. Одной из первоочередных задач по развитию науки Коммунистическая партия и Советское правительство считали планомерный рост сети научно-исследовательских учреждений по всему фронту естествознания и техники. Значительно расширилась система учреждений, ведущих фундаментальные исследования, которые всё больше концентрировались в АН СССР. К началу 1941 в её составе работало 167 научных учреждений (78 институтов и их объединений), в том числе Геологический институт (1930), Институт физической химии (1931), Физический институт им. П. Н. Лебедева (ФИАН; 1934, руководитель С. И. Вавилов), Институт органической химии (1934, руководитель А. Е. Фаворский и Н. Д. Зелинский), Институт общей и неорганической химии (1934, руководитель Н. С. Курнаков), Институт физических проблем (1934, руководитель П. Л. Капица), Институт теоретической геофизики (1938, руководитель О. Ю. Шмидт) и многие др.
В составе АН СССР были созданы учреждения, разрабатывающие ведущие проблемы техники: Энергетический институт (ЭНИН, 1930, руководитель Г. М. Кржижановский), Институт автоматики и телемеханики (1939), Институт машиноведения и др. В 1936 в систему АН СССР переданы учреждения Коммунистической академии. Были организованы институты АН СССР: истории, советского строительства, экономики и др.
В сфере промышленности, транспорта и связи в 1-й половине 30-х гг. работало свыше 20% научных учреждений страны. Были созданы НИИ машиностроения и металлообработки (1926, НИИМАШ, позднее — ЦНИИТМАШ); институты по проектированию металлургических заводов (1926, Гипромез) и предприятий цветной металлургии (1929, Гипроцветмет), Центральный институт транспортного строительства (1930, ЦИС НКПС), Всесоюзный институт механизации сельского хозяйства (1930, ВИМС) и др. Возник ряд крупных институтов химической промышленности (химии твёрдых топлив, нефтяной — 1929, высоких давлений — 1930, химии пластмасс — 1932, и др., центральные институты Грознефти, Эмбанефти и др.). В 1933 основан первый Реактивный научный институт (РНИИ), во 2-й половине 30-х гг. развернули работу научно-исследовательские институты в области авиационного моторостроения, тракторостроения, автомобильного и водного транспорта. В каждой из отраслей молодой советской индустрии работали научно-исследовательские учреждения. Многие научные и изыскательские организации (Днепрострой, ЦАГИ и др.) участвовали в проектировании Днепрогэса. По проектам Гипромеза были построены Магнитогорский, Новолипецкий и Новотагильский металлургические комбинаты, «Уралмаш», «Ростсельмаш» и другие заводы. Гипроцветмет спроектировал Красноуральский и Балхашский медеплавильные, Чимкентский свинцовый и Челябинский цинковый заводы. Институт химии твёрдых топлив, Всеукраинский химический институт и другие научных учреждения изучали угли Донбасса, Кузбасса, Урала и др., в ходе этих работ решались проблемы, связанные, в частности, с созданием Урало-Кузнецкого комбината и других предприятий. Строительство первенцев советской индустрии и энергетики стало школой для научно-техническая интеллигенции страны. В практической работе формировались крупные научные коллективы металлургов, машиностроителей, гидроэнергетиков и др.
Во 2-й половине 20-х гг. быстро формировались сельскохозяйственные исследовательские учреждения; в 1929 создана Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина (ВАСХНИЛ). В 1930 при ней работало 11 новых научных институтов: растениеводства (ВИР), экономики сельского хозяйства, животноводства, мелиорации, рыбного хозяйства и др. Создание ВАСХНИЛ и сети её учреждений было частью мероприятий партии и правительства в области социалистической реконструкции сельского хозяйства. Созданы отраслевые Академия коммунального хозяйства РСФСР (1931) и Академия архитектуры (1934). Продолжала развиваться научно-исследовательская база здравоохранения, в 1932 организован Всесоюзный институт экспериментальной медицины (ВИЭМ). В конце 30-х гг. насчитывалось около 300 научно-медицинских учреждений.
