Ranh giới lập quy hoạch tỉnh Thái Nguyên bao gồm toàn bộ tỉnh Thái Nguyên, với tổng diện tích tự nhiên là 352.196 ha, 9 đơn vị hành chính, gồm: 3 thành phố (Thái Nguyên, Sông Công, Phổ Yên) và 6 huyện (Định Hóa, Võ Nhai, Phú Lương, Đông Hỷ, Đại Từ, Phú Bình).
Mục tiêu đến năm 2025, tỉnh Thái Nguyên là một trong những trung tâm kinh tế, công nghiệp theo hướng hiện đại, thông minh của cả vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ và vùng Thủ đô Hà Nội.
Đến năm 2030, tỉnh Thái Nguyên trở thành một trong những trung tâm sản xuất điện, điện tử, cơ khí chế tạo trình độ cao; Tiếp tục duy trì là trung tâm giáo dục - đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao, nghiên cứu, ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất...
Về kinh tế, tỉnh Thái Nguyên phấn đấu tốc độ tăng trưởng kinh tế (GRDP) đạt khoảng 8% - 8,5%/năm; quy mô nền kinh tế đạt khoảng 13,5 tỷ USD; tổng vốn đầu tư toàn xã hội giai đoạn 2021 - 2030 đạt khoảng 45 tỷ USD. Cơ cấu kinh tế gồm công nghiệp - xây dựng chiếm khoảng 60%; dịch vụ chiếm khoảng 32,8%; nông, lâm nghiệp và thủy sản chiếm khoảng 7,2%.
Đặt mục tiêu GRDP bình quân/người đạt khoảng 8.900 USD (giá hiện hành). Tỷ lệ lao động theo ngành kinh tế: ngành công nghiệp, xây dựng chiếm 37%; ngành nông lâm nghiệp - thủy sản chiếm 27%; ngành dịch vụ là 36%.
Tầm nhìn phát triển đến năm 2050 phấn đấu xây dựng tỉnh Thái Nguyên đạt tiêu chuẩn để trở thành Thành phố trực thuộc Trung ương, xanh, thông minh, có bản sắc rõ ràng; là một trong những trung tâm công nghiệp hiện đại của vùng Thủ đô Hà Nội và cả nước; nơi đáng sống, đáng đến, an toàn và thịnh vượng.
Theo quy hoạch tỉnh Thái Nguyên thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050, Thái Nguyên có dư địa trên 6.000ha đất phục vụ phát triển công nghiệp (4.245ha đất phát triển khu công nghiệp, 2.057ha đất phát triển cụm công nghiệp. Trong đó mở rộng 11 khu công nghiệp và 1 khu công nghệ thông tin tập trung; phát triển 41 cụm công nghiệp).
Ngoài ra quy hoạch tỉnh đã quy hoạch các khu chức năng tổng hợp và nghỉ dưỡng, vui chơi, giải trí, trong đó có 13 sân golf. Quy hoạch các tuyến giao thông trọng điểm như: đoạn tuyến vành đai V; tuyến liên kết các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Giang, Vĩnh Phúc; đường kết nối tỉnh Thái Nguyên - Tuyên Quang; đường Hồ Núi Cốc; cải tạo, nâng cấp, xây dựng 15 tuyến đường huyện lên đường tỉnh.
Thái Nguyên tập trung đầu tư phát triển hạ tầng các khu đô thị, khu chức năng nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Đây là tiềm năng, lợi thế để Thái Nguyên thu hút đầu tư, phát triển công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp công nghệ cao, công nghiệp điện tử và công nghiệp thân thiện môi trường. Hiện nay, các nhiều khu công nghiệp, cụm công nghiệp đã, đang được đầu tư hạ tầng đồng bộ sẵn sàng đón các nhà đầu tư.