พันธกิจ (Mission)
ศึกษา ค้นคว้า วิจัยพัฒนา และร่วมมือกับหน่วยงานต่าง ๆ ทั้งภาครัฐและเอกชนทั้งในและต่างประเทศ เพื่อดำเนินการบริหารและจัดการศึกษาในระดับมัธยมศึกษาทั้งตอนต้นและตอนปลายที่มุ่งเน้นความเป็นเลิศด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในลักษณะโรงเรียนประจำสำหรับนักเรียนที่มีศักยภาพสูงหรือมีความสามารถพิเศษด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในภูมิภาคนั้น ๆ เพื่อเป็นต้นแบบสามารถขยายผลในวงกว้างได้ รวมทั้งได้กำหนดให้มีคณะกรรมการบริหารโครงการพัฒนาโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัยให้เป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์ภูมิภาค ทำหน้าที่ในการกำหนดนโยบาย กรอบการดำเนินงาน และทิศทางการจัดการศึกษาของโรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัยให้เป็นไปตามอุดมการณ์และเป้าหมายตามมติคณะรัฐมนตรี
วันที่ 25 พฤศจิกายน 2553 คณะรัฐมนตรีได้มีมติอนุมัติให้ กระทรวงศึกษาธิการ โดยสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน ดำเนินโครงการพัฒนาโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัยให้เป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์ภูมิภาค โดยกำหนดให้มีภารกิจหน้าที่ดังนี้
นอกจากนั้นยังกำหนดให้โรงเรียนดำเนินการสรรหานักเรียนผู้มีความสามารถพิเศษ มาบ่มเพาะและพัฒนาให้มีคุณลักษณะดังนี้
ทั้งนี้ เพื่อพัฒนาไปสู่ความเป็นนักวิจัย นักประดิษฐ์คิดค้นด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีความสามารถระดับสูงเยี่ยมในระดับเดียวกันกับนักวิจัยชั้นนำของนานาชาติ และมีจิตวิญญาณมุ่งมั่นพัฒนาประเทศชาติ มีเจคติที่ดีต่อเพื่อร่วมโลกและธรรมชาติ สามารถสร้างองค์ความรู้ดานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้กับประเทศชาติและสังคมไทยในอนาคต ช่วยพัฒนาประเทศชาติให้ดำรงอยู่และแข่งขันในประชาคมโลก ให้เป็นสังคมผู้ผลิตที่มีมูลค่าเพิ่มมากขึ้น สร้างสังคมแห่งภูมิปัญญาและการเรียนรู้ สังคมแห่งคุณภาพและแข่งขันได้ และสังคมที่ยั่งยืนพอเพียง มีความสมานฉันท์เอื้ออาทรต่อกัน