Chiến lược phát triển Đại học Thái Nguyên giai đoạn 2021 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2035 được Hội đồng Đại học Thái Nguyên ban hành tại Nghị quyết số 51/NQ-HĐĐHTN, ngày 21/12/2021; Chiến lược này được điều chỉnh, bổ sung tại Nghị quyết số 95/NQ-HĐĐHTN ngày 13/12/2023 về việc Điều chỉnh Chiến lược phát triển Đại học Thái Nguyên đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Trên cơ sở đánh giá những kết quả đã đạt được, Đại học Thái Nguyên đề ra định hướng mục tiêu phát triển đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045: “Tạo bước chuyển biến căn bản về chất lượng đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ đáp ứng nhu cầu xã hội và hội nhập quốc tế, hướng tới mô hình đại học xanh; tập trung phát triển một số ngành đào tạo trọng điểm, mũi nhọn đạt chuẩn kiểm định chất lượng khu vực và quốc tế; xây dựng và phát triển tài nguyên giáo dục mở dùng chung trong toàn Đại học Thái Nguyên, gắn với mô hình quản trị đại học tiên tiến để hiện thực hóa tầm nhìn đến năm 2045 - Đại học Thái Nguyên nằm trong nhóm 500 trường đại học hàng đầu châu Á”.
Đại học Thái Nguyên tập trung nâng cao chất lượng đào tạo, phấn đấu đến năm 2045 năng lực, trình độ đào tạo các bậc học đạt trình độ bằng các đại học tiên tiến của khu vực Đông Nam Á. Cơ cấu đại học nghiên cứu và nghiên cứu ứng dụng theo hướng đa ngành, đa lĩnh vực được hoàn thiện: tối thiểu mỗi một lĩnh vực mũi nhọn ở Đại học Thái Nguyên đạt được chuẩn nhóm 1.000 đại học hàng đầu thế giới. Tăng cường xã hội hoá giáo dục đại học thông qua gắn kết nhà trường với các nhà tuyển dụng, hợp đồng đào tạo nguồn lao đông theo yêu của nhà tuyển dụng, mở rộng hợp tác quốc tế nhằm nâng cao chất lượng đội ngũ, tăng cường về cơ sở vật chất và nâng cao vị thế, uy tín của Đại học Thái Nguyên trong khu vực và quốc tế, theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW, ngày 04/11/2013 của Ban Chấp hành Trung ương khóa XI, về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa - hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế.