本世紀初，在推進課程改革實踐中，本市部分中小學?；谛１菊n程實施，自主建設了一批不同于傳統意義的“實驗室”。這些實驗室內容涉及生命科學、物理、化學、地理、音樂、金融等眾多學科和領域，“營造創新教育實踐環境、提升學生的創新精神和實踐能力”是這些實驗室的共同出發點。
基于實踐，2010年《上海市中長期教育改革和發展規劃綱要(2010～2020年)》明確了“加強研究性學習和實驗實踐環節，提高學生科學思維能力，培養激發學生的創新意識和實踐能力”的要求，將“建設若干個區域性中小學生創新實驗室和50所高中專題創新實驗室”列為新時期上海教育的重點發展項目。
2010年和2012年,上海市教育委員會先后兩次面向全市中小學征集創新實驗室建設案例成果，遴選全市83個創新實驗室建設案例，編輯出版了《創新實驗室里的時代脈動》和《創新實驗室里的夢想之光》，充分發揮了先進學校的引領作用。
2014年，上海市教育委員會將《基于課程的中小學創新實驗室建設行動研究》列為上海市教育科研重點項目，由上海市教育委員會教育技術裝備中心組織全市17個區縣六十余所中小學圍繞創新實驗室的課程建設、教與學行為、管理與運行機制、環境建設等方面進行系統研究，編制了《上海市中小學創新實驗室建設指南》，從總體要求、環境要求、主要儀器(器材)配備示例、創新實驗室建設案例4個方面對創新實驗室建設工作從理念和操作角度進行了細化，進一步提高了全市創新實驗室建設工作的質量。
2015年10月，上海市教育委員會、上海市發展和改革委員會等九部委聯合發文《促進本市城鄉義務教育一體化的實施意見(暫行)》，要求“加強中小學創新實驗室建設”，至2020年，上海每一所中小學校至少要建有一個創新實驗室，由此，上海市中小學創新實驗室建設進入了一個全面普及的新時期。
上海市中小學創新實驗室是學校實施拓展型、研(探)究型課程和開展學生自主探究實驗活動的場所，是基于滿足學生個性化學習需求的課程資源，是融合學習內容、學習方式和設施設備為一體的學習環境。創新實驗室的核心是實踐,靈魂是創新，通過為學生提供多類型的課程和開放性的實踐活動，激發學生的創新意愿，提升學生的創新能力，滿足學生自主學習和個性發展的需求。
上海在創新實驗室建設過程中，堅持把校本化課程體系建設放在首位。課程內容基于學生發展需求，與優秀傳統文化、地域特色文化和學校育人理念以及現實生活相聯系，或對學科內容進行細分、拓展、深化，或進行跨學科領域綜合，具有開放性、生成性和可持續發展性。
創新實驗室裝備配置基于相關課程內容，注重現代技術與教育教學的有機融合，滿足學生動腦、動手，充分體驗探究、發現過程的需要，從而提高學生創造性地解決問題的意識和能力。
近年來，上海的萬千學子在創新實驗室里自主選擇、自行設計，充分探索和體驗創新的樂趣，由此而點燃的思維火花、創造熱情和學習興趣凝聚而成了巨大能量。上海創新實驗室建設是對傳統實驗室的“變革”與“再造”，它給予學生的不再是預設的“重現”和“驗證”，而是一個可以張揚個性、激發興趣、放飛想象的創新實踐平臺。
