2007年1月，香港科技大學霍英東研究生院於廣州南沙成立，成為科大第五個學院，也是南沙首家及唯一家非本地資助的研究生院。研究生院下設八間研究中心及兩所中央研究設施，專注於電子、資訊科技及通訊、先進工具材料，以及能源及環境科技。

霍英東研究院於同年在南沙成立，自此一直都是科大面向內地最重要的知識轉移及推進平台，從事創新研究、產品及流程發展、培訓、創業及商業化。

研究生院其後負責管理科大所有位於廣州、深圳和佛山的內地知識轉移機構，包括霍英東研究院、香港科技大學深圳研究院、港科大研究開發（深圳）有限公司，及佛山香港科技大學LED-FPD工程技術研究開發中心。

科大（廣州）的校園同樣位於南沙。有鑑於清水灣與廣州兩個校園研究生教育的高速演進，霍英東研究生院於 2019-20年開始負責兩個校園的研究生教育，以在「港科大一體，雙校互補」的框架下加強整合。