Nordrhein-Westfalen ist das bevölkerungsreichste und wirtschaftsstärkste Bundesland. Der Ballungsraum Rhein-Ruhr gehört mit 10 Millionen Menschen zu den 30 größten Metropolregionen der Welt mit wichtigen Schlüsselindustrien. Nordrhein-Westfalen selber hat mehr als 18 Mio. Einwohner und ist damit größer als beispielsweise die Niederlande. Durch seine zentrale Lage zählt Nordrhein-Westfalen zu den verkehrstechnisch am dichtesten erschlossenen Räumen Europas. In keinem Bundesland ist der Kohlendioxidausstoß absolut wie spezifisch gesehen so hoch wie in Nordrhein-Westfalen. So gilt das rheinische Braunkohlerevier mit seinen vier Kraftwerk-Standorten als die größte CO2-Quelle Europas.

Der sich vollziehende Strukturwandel von der Schwerindustrie zur Dienstleistungs- und Wissensgesellschaft führt zu einem Rückgang der CO2-Emissionen. Dies allein reicht aber nicht, er muss begleitet werden durch den Aufbau einer ressourcenleichten und CO2-armen Wirtschafts- und Industriestruktur. Hier werden die Weichen gestellt für eine zukunftsweisende Industriepolitik und nachhaltige Infrastrukturen, die durch gezielte Forschungsförderung und Bildungsinitiativen initiiert werden und die den gesellschaftlichen Wandel begleiten müssen. Die Entwicklung Nordrhein-Westfalens hat bundesweiten Einfluss, sie kann aber auch über die Bundesgrenzen hinaus ausstrahlen. Gelingt es in diesem industriellen Kernland eine Blaupause für post-fossile Entwicklungswege zu erzeugen, dürfte damit eine sehr hohe Multiplikationsfunktion verbunden sein.
Bereits seit seiner Gründung durch das Land NRW liegt ein Schwerpunkt des Wuppertal Instituts in der Erforschung von Nachhaltigkeitsstrategien für Nordrhein-Westfalen. Dazu zählen systemanalytische Studien ebenso wie zahlreiche konkrete Pilotprojekte, wie die energetische Sanierung von Schulen, die Erprobung innovativer ÖPNV-Formen oder die Erforschung von Aufbau und Erprobung einer Infrastruktur für Elektroautos. Konzepte zu Klimaschutz und Klimaanpassung für Land, Städte und Regionen stehen auf seiner Forschungsagenda. Studien des Wuppertal Instituts unterstützen Landesregierung und -parlament bei Entscheidungen zu Technologieförderung wie der Einsatz von Wasserstoff und CO2-Abtrennung, synthetischen Kraftstoffen und Elektromobilität.
Auch Unternehmen am Standort NRW nutzen die wissenschaftliche Kompetenz des Wuppertal Instituts, seien es die großen Energieversorger oder die Stadtwerke in den Kommunen, die mittelständische Wirtschaft, Branchen und Verbände. Sie schätzen die innovativen Konzepte und die strategische Beratung aus wissenschaftlicher Perspektive genauso wie die Mittler- und Transferrolle zu Politik und Gesellschaft, die die Wissenschaftler(innen) vielfach einnehmen.