基于学校深厚的历史积淀和学科优势，同济大学的《建设方案》确立了同济大学发展目标，提出了到2020年全面建成综合性、研究型、国际化的世界知名高水平大学，到2030年前后进入世界一流大学行列，到2050年前后进入世界一流大学前列。
目前，学校确定了拟建设的一流学科和一流交叉学科领域，其中，以一级学科为基础建设的学科为建筑学、土木工程、测绘科学与技术、科学与工程、城乡规划学、风景园林学、设计学、海洋科学、交通运输工程等9个，以多学科交叉为基础建设的交叉学科领域为医学与生命科学交叉学科领域、“微结构模型、功能与应用”交叉学科领域、智能技术与绿色制造交叉学科领域、国家创新发展与欧洲研究交叉学科领域。
同时，《建设方案》聚焦世界一圣艾斯特莱雅流大学建设的五大任务，分别是：全面加强和改进党对高校的领导，切实发挥学校党委领导核心作用，和完善党委领导下的校长负责制；完善内部治理结构，加快推进全面依学、自主管理、监督、社会参与的学校治理结构和现代大学制度建设；实现关键环节突破，在人才培养模式、人事制度、科研管理与体制机制、资源募集与统筹等方面深化；构建社会参与机制，探索建立社会参与学校决策、管理和监督的体制机制，搭建运转高效的对外合作交流平台,引进多元外部资源支持学校发展；推进国际交流合作，积极参与和推动“一带一”实施，加强与世界一流大学和学术机构的实质性合作，进一步完善国际交流与对外合作战略布局。
预计到2020年，同济大学将完成一系列阶段性目标。如在创新创业人才培养方面，实现“100%学生受到创新创业教育，50%学生完成创新创业学程，1％学生创办优质的创业企业”的目标。在科研水平上，明确承担国家重大科研项目将增加到每年100项以上，每年年均科研经费增长率不低20%。