先进核能技术创新工程于1999年由中核集团提出并实施，总体思路是：“一个目标、两个跨越、三个支撑”，推进创新工程的实施。“一个目标”即“建成军民结合、效益突出，具有核心竞争力的一流特大型企业集团”；“两个跨越”即在科技创新中实现技术与管理两个跨越；“三个支撑”即构建核科技创新组织支撑体系、管理支撑体系与保障支撑体系。
在具体建设过程中，该工程实现了六大方面的创新。一是形成了军民融合、互动发展的创新模式。二是搭建了开放高效的研发平台，做到了在核产业链的每个环节都有科技支撑。三是实施科技专项，自主科技投入每年增幅不低于20%，实现重点突破。四是建立健全全方位的科技创新激励模式，有效地激发了科研单位、科研人员的创新热情。五是坚持科技兴安，提升本质安全度。六是将核工业精神融入创新文化，激励创新，涌现出以徐銤为代表的一大批优秀科技工作者。
通过实施先进核能技术创新工程，中核集团在天然铀生产技术、核燃料循环技术、核动力技术、核技术应用、核共性基础技术等方面，突破一批重大关键技术，达到国际领先或先进水平，核心竞争力显著提升，多项技术成果获得奖励，包括国家科技进步奖26项（一等奖3项），省部级科技奖801 项（一等奖53项）；申请专利2596件，授权专利1165件（发明专利441项）；形成国家与核行业标准1300余项。
另外，在该工程实施期间，中核集团建成以院士、国家级学科带头人为核心的科技人才高地——现有各类专业技术人员3.85万人，其中高级专业人才8700人，博士488人，硕士4532人，形成了一支专业齐全、结构合理的高水平科技人才队伍。此外，先进核能技术创新工程的实施也为中核集团带来了显著的社会效益和经济效益，同比2011年，中核集团主营收入和利润都实现了稳步增长，核电、核燃料循环、核技术应用主导产业实现规模化发展，促进了我国能源结构调整，为节能减排、环境保护做出了积极贡献。
