化学研究所的平台建设紧密围绕“四个面向”战略导向，以中关村园区为核心，以怀柔、昌平、武清三大园区为创新发展高地，系统布局、统筹规划，形成了“一核心三高地”的协同发展格局。这一布局旨在全面提升研究所的科技创新支撑与保障能力，为抢占科技制高点奠定坚实基础。

在怀柔科学城，化学研究所重点布局建设了两大平台：一是“十三五”科教基础设施项目“分子材料与器件研究测试平台”，二是院市共建第二批交叉项目“北京分子科学交叉研究平台”。依托上述平台，研究所于2024年1月11日正式成立怀柔研究中心，并同步启动人工智能化学中心的建设。

怀柔研究中心作为化学研究所创新体系的重要组成部分，是围绕先进科研仪器开展前沿交叉研究的重要基地。中心聚焦分子科学领域的重大科学问题，致力于通过实验方法创新与关键技术攻关，持续提升核心科研装备的效能，满足分子科学持续发展与跨越突破所必需的高水平、精细化、尖端化技术需求。同时，中心积极搭建科技成果转移转化桥梁，致力于建设成为装备先进、管理一流、开放共享、具有重要国际影响力的科研创新高地。

怀柔研究中心总建筑面积3.2万平方米，配置约120台/套高端仪器设备，总价值约2.6亿元。