以提高企業自主創新能力為主線，以業務創新為中心，帶動企業全面創新，通過業務和技術的雙輪驅動，推動中國電信成為創新型的電信企業。
研發職責
根據企業發展戰略要求，結合市場和技術發展趨勢，開展新業務、新產品的研發，推出具有自主知識產權的業務和產品；制定通信相關技術發展策略，對新技術、新設備、新業務進行實驗室測試和網絡運行驗證，制定企業技術體制和標準，引導推動通信新技術發展。
研發能力
擁有北京研究院、廣州研究院和上海研究院。已建成壹批技術壹流的專業實驗室和技術中心。經過多年的持續投資，成為專業齊全、裝備先進和網絡化的技術實驗室，包括光傳輸網絡、接入、網絡交換、數據多媒體、網絡安全和無線重點實驗室，同時根據現有網絡的需要，還設立了支撐軟件評測中心和各專業網絡的運行維護支撐中心。
研發重點
積極開展網絡智能化、軟交換、第三代移動通信、寬帶接入、智能光網絡、視訊會議系統、下壹代互聯網、寬帶電視等重大戰略技術的研究，加強各種新業務、增值業務的開發，全面支撐中國電信由傳統基礎網絡運營商向現代綜合信息服務提供商的戰略轉型。 2008年中國電信加快了海外市場拓展的步伐，為支持美洲公司積極拓展美洲市場，擴大業務發展規模，增強市場競爭力，2008年向美洲公司新增投資2000萬美元，對美洲公司的總投資達到 4304萬美元。美洲公司獲得新增投資後，加大了在美國的網絡建設力度，建成了西雅圖節點，升級擴容了骨幹傳輸網絡，在西雅圖新設了銷售代表，並提出了在巴西設立分公司建議並獲得集團公司批準。2008年香港公司建成了日本、臺灣合作節點，在臺灣和越南新設了銷售代理；歐洲公司新設了阿聯酋代表處，新建了ChinaNet法蘭克福節點。
中國電信已形成以美洲公司、香港公司、歐洲公司為主體的海外拓展格局，分別負責美洲、亞洲、大洋洲、歐洲、中東、非洲的海外市場拓展工作。各海外公司業務結構合理、客戶增長迅速、客戶質量較高，呈現健康快速發展態勢。已經在世界各地超過14個國家和地區建立了營銷網點，重點為跨國企業客戶和“走出去”的中國企業和個人提供各種通信與信息服務。
2008年中國電信繼續探索向海外輸出運營咨詢服務的海外拓展新業務。積極參與了安哥拉Movicel公司運營管理項目；推進了上海電信與中興合作參與摩洛哥WANA公司運維外包項目，提供了必要的業務指導。隨著海外拓展範圍不斷擴大、中國電信在國際電信市場的地位不斷提高，在海外市場和客戶中的影響力也在日益提升。
中國電信與全球40個國家和地區的69家公司建立了雙邊話音直達電路，業務合作夥伴主要分布在亞洲、北美洲、南美洲、歐洲、非洲、港澳臺，可提供到全球各國與地區的電話話音服務。提供的話音服務種類包括 IDD 、ISDN、HCD、ITFS、UIFS、VPN、電話卡等。
中國電信與全球85個境外運營商開展了互聯網合作，與境外運營商的互聯帶寬達到339G。CHINANET的國際地位顯著提高，已成為亞太地區乃至全球的頂級互聯網絡。
中國電信與全球24個國家和地區的42個運營商開展了數據合作，提供通達全球的數據業務，包括 IPLC、FR、ATM、IPVPN及相應的增值業務。
中國電信進壹步加大了數據業務的對外合作力度，吸引了更多境外運營商選擇中國電信的網絡來為其跨國客戶進行全球組網，另壹方面，也使得中國電信直接服務“走出去”中資企業和商人的能力得到了進壹步加強。
2008年，中國電信平穩承接聯通原21家C網運營商和服務商的漫遊合作關系，順利實現了C網國際漫遊的平滑過渡。在現有CDMA國際漫遊合作的基礎上進壹步拓展新的C網漫遊合作夥伴和服務範圍，通過CtoC和 CtoG實現全球無縫覆蓋的漫遊服務。 中國電信建有陸地光纜系統18個，國際海光纜系統4個，覆蓋全球各個方向，全球各個方向的國際傳輸網絡出口能力達到625G。擁有兩個海纜登陸站崇明站和汕頭站，亞太區的三條主要海纜SEA-ME-WE3、中美光纜、亞太2號海底光纜均在這兩個站登陸，而08年投產的TPE海纜在崇明站登陸。
2008年進壹步加強國際網絡能力建設，由中國電信牽頭發起跨太平洋直達光纜系統（TPE）建成投產，首批中美間直達12.5G電路順利開通，使中國電信北美方向傳輸帶寬將從現有的150G增加到235G；歐洲方向上中俄 2號光纜30G系統 08年底順利投產；2008年完成越南與VTI、VIETTEL、EVN的系統擴容工程，並開始進行與老撾ETL系統擴容以及與LTC第二光纜路由建設項目；2006年 -2008年陸續完成與蒙古移動（Mobicom）和蒙古鐵通（Railcom）的光纜對接，至蒙古系統容量達到 15G，網絡規模遠領先國內其他運營商；與和記合作的穗深港西部通道傳輸工程於8月投產，內地香港間新增西部通道第三路由，僅中國電信擁有此路由。
中國電信還與接壤的周邊國家和地區的運營商廣泛開展合作，建成了新中俄光纜（TEA）、中越光纜、中緬光纜、中老光纜、中哈光纜、中俄、中蒙、中印光纜、內地—香港、內地—澳門、連接歐亞大陸的TAE光纜和連接東南亞地區的CSC 光纜等壹批跨境陸地光纜系統。中國電信積極響應政府號召，參與“湄公河信息高速公路”和“上海合作組織信息高速公路”的建設，大力拓展轉接業務，鞏固亞太地區通信轉接中心的地位。中國電信已經成為世界各國運營商與中國周邊國家和地區運營商互聯互通的門戶，並成為連接歐洲、亞洲、大洋洲等五大洲的橋梁。
國際及港澳臺業務出口總帶寬411G，對外互聯帶寬339G，CN2國際出口傳輸帶寬達到21G。 中國電信積極參與國際電信技術、服務、業務等各類標準的研究與制定，積極參國際電聯和其他專業標準組織的活動，不斷加強國際間多邊合作。
中國電信十分重視對前瞻性技術的跟蹤和研究，加強了移動技術、業務、網絡的研究與試驗，加強了對 IPTV發展策略、商業模式的研究，密切關註VoIP、即時通信的發展，跟蹤技術趨勢，研究運營模式和發展策略，開展了下壹代網絡（NGN）的技術業務試驗和新產品開發以及標準規範的制定工作，為適時引入固網移動統壹的 IMS網絡和企業的長遠可持續發展做好了儲備工作。
2008年在ITU-T NGN GSI的3次大會上，中國電信均積極參與，並取得了壹定的成績。在下壹個研究周期中，中國電信將主導四個新的建議草案的制定：“多媒體呼叫中心（MCC）對NGN的需求”、“IP Centrex業務的信令需求”、“NGN協議監控”、“NGN語音業務監控”。同時，確立了在ITU的工作重點，保證了在下壹 個研究期中在NGN相關工作領域中占有主導權，將中國電信的需求體現在ITU的標準體系之中。
在FG IPTV方面，2008年在ITU-T IPTV GSI的5次大會上，中國電信均積極參與並取得了壹定成績。另外，還積極參與和跟進此次會議中IPTV中間件等課題的研究。今後，中國電信在ITU的IPTV標準化工作中，將主要開展IPTV終端、中間件、業務導航等方面的工作並確立主導地位。 國際電信聯盟（ITU-T、ITU-R、ITU-D）
太平洋電信組織（PTC）
亞太地區網絡信息中心（APNIC）
太平洋印度洋電路恢復委員會（PIRC）
光互聯網論壇（OIF）
開放移動聯盟（OMA）
電訊業優質供應商領導人論壇（QuEST）
世界電信管理論壇（TMF）
固網-移動融合聯盟 (FMCA)
城域以太網論壇（MEF）
寬帶業務論壇（DSL）
國際海纜保護委員會（ICPC）
歐洲電信標準組織（ETSI）
多協議標記交換與幀中繼論壇聯盟（MFA）
第三代合作夥伴計劃（3GPP）
寬帶無線接入論壇（WiMax）
全業務接入網絡組織（FSAN）
CDMA發展組織（CDG）
微微蜂窩技術論壇（Femto）
ANSI-41標準技術國際論壇（IFAST）