第一批（2013年公布）14所：
1. 北京大学（人文社会科学）
2. 清华大学（自然科学）
3. 北京航空航天大学（航空宇航技术）
4. 北京理工大学（兵器科学与技术）
5. 中国农业大学（农业科技）
6. 南开大学（化学）
7. 天津大学（化工）
8. 大连理工大学（高端装备）
9. 吉林大学（古生物）
10. 哈尔滨工业大学（机器人技术）
11. 复旦大学（生物医学）
12. 上海交通大学（船舶与海洋工程）
13. 南京工业大学（化学工程）
14. 浙江大学（信息与控制）
第二批（2014年增至38所），补充了包括中国人民大学、华中科技大学、西安交通大学等多所高校。
优势学科盘点
南京工业大学：牵头2011计划，化学工程与技术学科全国顶尖，在第四轮学科评估中获评A等级。材料科学与工程、安全科学与工程是B+等级。ESI全球前1%学科有化学、材料科学、工程学等7个，其中3个进入全球前1‰。
北京航空航天大学：作为2011计划入选高校，学科优势集中在“空天信”领域。第四轮学科评估中，航空宇航科学与技术、材料科学与工程、软件工程、仪器科学与技术都是A+等级。计算机科学与技术、控制科学与工程等是A等级。
其他牵头高校：普遍在各自牵头领域拥有国内顶尖学科。例如，清华大学在自然科学、天津大学在化工、上海交通大学在船舶与海洋工程等领域都具备绝对优势。