2010年，根据科学院党组的部署，紫台制定了“十二五”发展规划、“创新2020”组织实施方案。总体目标是：到2020年，紫台进入国际天文研究机构的先进行列，成为满足国家特定需求的核心机构之一。战略定位是“两个面向”：面向天文学的重大科学问题：暗物质、暗能量、黑洞致密天体、宇宙起源、天体起源、生命起源；面向国家“八大战略体系”，重点在空间安全、人类生存环境、深空探测领域组织天文学科的力量，满足国家重大需求。学科布局和重点方向是：南极天文和射电天文、高能天体物理和空间天文 、应用天体力学和空间碎片、行星科学与深空探测。

与该规划目标相匹配，紫台目前有4个研究部：南极天文和射电天文研究部、行星科学和深空探测研究部、暗物质和空间天文研究部、应用天体力学和空间目标与碎片研究部。4个实验室：毫米波和亚毫米波技术实验室、暗物质与空间天文实验室、天体化学和行星科学实验室、CCD相机研制实验室；7个观测台站：紫金山科研科普园区、青海观测站、盱眙天文观测站、赣榆太阳活动观测站、洪河天文观测站、姚安天文观测站和青岛观象台。其中青海观测站是我国最大的毫米波射电天文观测基地，盱眙观测站是我国唯一的天体力学实测基地。各野外台站拥有中大型望远镜11架（2010年新增2架）。

紫台同时建设和运行中国科学院射电天文重点实验室、中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室、中国科学院暗物质与空间天文重点实验室，是中国科学院空间目标与碎片观测研究中心、中国科学院南极天文中心的挂靠单位。

截至2010年底，紫台共有20个研究团组、实验室和基地单元，在学科方向上实现 “研究单元-实验室-观测基地”的三角结构布局，构建了从基础研究到技术研发到应用需求的完整的科技创新价值链。（具体见组织机构图）