比利时是科技创新型国家，素有“科技小巨人”之称。根据世界经济论坛发布的《2019年全球竞争力年度报告》，比利时在141个受评比国家中排名第22位。在各分项评比中，知识产权保护排名第7位，国际合作研发排名第8位，研发支出排名第12位（占GDP2.5%），科学出版排名第14位，人均专利排名第16位（每百万人口中有114.31项专利），创新能力排名第17位，集群式发展排名第18位。在世界知识产权组织发布的2019全球创新指数（Global Innovation Index）排名中，比利时位居第23位，较2018年上升2位。

　　比利时还拥有四个领先的战略研究中心和众多领军科研院所。四大战略研究中心分别是：1. 比利时微电子研究中心（IMEC），是全球最大、最先进的纳米电子和数字技术研究与创新中心，其技术领先业界3至10年的技术需要；2. 比利时工业技术研究院（VITO），是欧洲清洁技术和可持续发展领域领先的独立研究机构，其研究成果广泛应用于新型生产技术、能源、生物材料、环保、遥感等领域；3. 比利时生物技术研究所（VIB），是推动比生命科学研究的引擎之一，在细胞生物学、基因表达、癌症治疗等多领域进行了大量创新型的基础研究；4. 比利时机电一体化技术中心（Flanders Make），是比制造业战略研究中心，在汽车制造业、智能机电系统、机器人柔性装配等领域有较强科研实力。此外，其他重要科研机构还包括：比利时核能研究中心（SCK·CEN）、比利时航空航天领域科研机构等。受益于成熟的集群式联合研发模式和科研成果转化平台，比在微电子、生物医药、航空航天、能源环保等领域保持世界领先水平。

　　1979年，中比两国签署《中华人民共和国与比利时-卢森堡经济联盟科学技术合作议定书》，比利时成为最早与中国签署政府间科技合作协定的西方国家之一。截至2020年1月，两国已联合召开19次科技合作混委会，签署了60多项科技合作协议，执行了400多项政府间科技合作项目，数百所大学、科研机构和企业参与其中，促成了大量科技人员的交流与合作。科技创新合作已成为中比务实合作的重点和亮点。