2020年6月1日，中共中央、国务院印发《海南自由贸易港建设总体方案》，方案指出，依托三亚深海科技城，布局建设重大科技基础设施和平台，发挥国家南繁科研育种基地优势，建设全球热带农业中心和全球动植物种质资源引进中转基地。
　　三亚崖州湾科技城高新区位于三亚市西部，早期规划面积69.3平方公里，规划布局南繁科技、深海科技两大空间板块。
　　2025年4月，《三亚崖州湾科技城北拓展区控制性详细规划》经三亚市人民政府批准后实施。根据规划，三亚崖州湾科技城高新区向北拓展范围面积约4026公顷，进一步支撑保障“种业”“海洋”国家战略需求，推动三亚崖州湾科技城高新区从科技型产业园区向“产城融合”、职居服均衡综合型城区转型。
　　南繁科技板块重点建设“一城、一基地、一谷”。南繁科技城规划面积4平方公里，是“南繁硅谷”创新创业核心载体。2022年9月崖州湾国家实验室揭牌成立，中国农业科学院、国家耐盐碱水稻技术创新中心、中国种子集团、国投种业等科研院所和龙头企业先后入驻，现代种业产业集群效应日渐显现。全球动植物种质资源引进中转基地重点建设海口海关动植物检疫中心等项目，加快建成安全有序、进出便利、利用高效的国际种质资源创新合作枢纽。生物谷规划面积11.5平方公里，依托跨学科创新平台，打造种质研究、生命科学、高效农业等多产业集聚融合创新地。
深海科技板块重点建设“一城、一港”。深海科技城规划面积12平方公里，加快构建深海科学研究、装备研发和应用平台，着力培育开放共享的科研试验、成果转化和公共服务能力。中国科学院深海所、中国地质调查局、中国船舶集团、招商局集团等科研院所和重点企业已经入驻。延伸入海的南山港建成国内首座公共科考码头，不断完善港口服务基础设施，提升深海资源开发和深潜科考保障能力。2020年11月10日，全海深载人潜水器“奋斗者”号从南山港启航，创造10909米的中国载人深潜新纪录。
坚持教育、科技、人才统筹发展，高标准建设科教融汇示范区，贯彻“大共享、小学院”理念，上海交通大学、浙江大学、中国海洋大学、中国农业大学等一批“双一流”高校相继入驻，厚植人才培养优势，深化产学研用融通创新。
三亚市按“法定机构+市场化运作”模式，组建了三亚崖州湾科技城管理局，由管理局出资设立三亚崖州湾科技城控股集团有限公司作为科技城高新区综合开发运营平台，承担科技城高新区投融资建设、园区运营、产业投资、综合服务等职责。同时，引入中化集团、招商局集团分别与崖州湾科技城管理局合资成立开发运营平台公司，借力央地合作，充分发挥央企集团产业资源整合优势和园区运营管理经验，服务科技创新，导入产业资源，助力园区发展。
　　2019年2月13日，三亚市委、市政府印发《三亚崖州湾科技城管理局设立方案》，正式成立崖州湾科技城管理局；5月11日，崖州湾科技城总体规划获省政府批复；7月5日，崖州湾科技城控规获市政府批复。2020年12月2日，《海南自由贸易港三亚崖州湾科技城条例》经海南省第六届人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过，自2021年1月1日起施行。2020年6月3日，海南自由贸易港三亚崖州湾科技城正式揭牌。2025年4月，三亚崖州湾科技城更名为三亚崖州湾科技城高新区。
　　作为海南自贸港建设的重点园区，三亚崖州湾科技城高新区全力抢抓有利时机，进一步拓宽发展思路，持续深化体制机制创新，牢牢把握“打造产学研城深度融合的聚集地”这一核心，紧紧抓住加快重点项目建设关键节点。
三亚崖州湾科技城高新区将进一步做好建设项目审批制度改革试点工作，对标国际一流营商环境，不断提升“放管服”水平。
　　充分发挥已入驻龙头企业、科研院所的辐射和撬动效应，聚焦高新技术领域，加快打造教育科研、公共科技研发服务和创新创业孵化转化平台。同时，通过承担各项国家重大战略，科技城高新区锚定高新技术产业，努力建成科技创新和成果转化策源地，真正打造自贸港建设示范区。
　　三亚崖州湾科技城高新区将推动海南自由贸易港建设不断取得新成效，为实现海南全面建成具有较强国际影响力的高水平自由贸易港作出贡献。