筑波研究学園都市
沿革
1950年代、東京は急激な人口増加によって過密状態となっていた。このため政府は、1956年（昭和31年）に首都圏整備委員会（以下、委員会）を設置し首都機能の一部を移転することに関する検討を始めた。委員会は、都内のすべての大学を移転し70万人都市を建設する試案や都内のすべての官庁を移転し18万人都市を建設する試案などを立案していった。
1961年（昭和36年）9月、「首都への人口の過度集中の防止に資するため、各種防止対策の強化を図るべきであるが、先ず、機能上必ずしも東京都の既成市街地に置くことを要しない官庁（附属機関及び国立の学校を含む。）の集団移転について、速やかに具体的方策を検討するものとする。」とした閣議決定がなされ具体的な検討が始まった。委員会は1963年（昭和38年）に移転の候補地として富士山麓、赤城山麓、那須高原、筑波山麓の実地調査を行い、同年9月に筑波山麓（注：現在のつくば市と牛久市）に4,000haの研究学園都市を建設することが閣議了解された。筑波山麓の利点として東京から距離が離れすぎていないこと、霞ヶ浦から十分な水が採取できること（水質汚濁は1960年代以降）、地盤が安定した平坦地であること、鉄分の多い水質であったため土地所有者が農地を手離すことに理解があり、用地買収が容易だったことなどが挙げられる。翌月、委員会は基本計画としてNVT（Nouvelle Ville de Tsukuba：筑波ニュータウン）案を提案するが激しい地元住民の反対にあった。その後、田畑・人家をできるだけ避け赤松林を中心に造成するため南北に細長くし、計画面積を2,700haに縮小した案を提案、試行錯誤しながら建設の計画を進めた。
1967年（昭和42年）9月、6省庁36機関（その後43機関に増加）を移転することを閣議了解、1968年（昭和43年）10月に旧科学技術庁防災科学技術センターが着工した。しかし多くの機関は工事に着工しなかったため、1970年（昭和45年）5月に筑波研究学園都市建設法を施行することで着実に都市建設と機関の移転が進み1980年（昭和55年）に機関の移転が終了した。並行して都市機能の整備が進められた。1985年（昭和60年）には筑波の国内外における知名度の向上と民間企業の誘致のために国際科学技術博覧会（通称「科学万博」）が開催され、この前後数年の間に中心部の商業施設や交通機関が特に大きく拡充された。その後も住環境の都市化が進み、約300に及ぶ研究機関・企業と約1万3000人の研究者を擁するに至る。
なお、計画面積の縮小に伴い最も影響を受けたことの一つが共同利用施設の計画縮小である。そのため、省庁の枠を超えた研究機関同士の交流や産官学の連携は不十分なものになったが近年連携の強化を模索している。
地区
筑波研究学園都市建設法では筑波研究学園都市のうち研究学園都市として開発が行われた地域を研究学園地区、その周辺を周辺開発地区と定めている。研究学園地区がいわゆる狭義の筑波研究学園都市にあたり、広義には周辺開発地区を含める。
研究学園地区
研究教育施設地区、住宅地区（主に新住民用）、都心地区の合わせて約2,700 haからなり、範囲は南北に18 km、東西に6 kmに及ぶ。このうち、研究機関・大学の用地が1,500 ha、住居地域は1,200 haある。計画人口は10万人とされ、居住者の多くは東京都など県外から新たに移転してきた人口が占める。主幹線道路である東大通り（荒川沖駅付近から筑波山の方角に南北に伸びる道路）やそれと並行する西大通り、牛久学園線がありそれらを東西につなぐ平塚線、北大通り、中央通り、土浦学園線、南大通り、土浦野田線と呼ばれる幹線道路がある。また、赤塚公園からつくばセンターを経て筑波大学筑波キャンパスに南北につながる自転車歩行者専用道路「つくば公園通り」約5 kmがある。
研究教育施設地区は、大学や公的研究機関からなる。これらは省庁別ではなく分野ごとに分散し北部に文教系、北西部に建設系、南部に理工系、南西部に農林・生物系の機関を配置している。
住宅地区は初期に計画的に建設された公務員住宅、公団住宅、公営住宅と、民間分譲地がある。特に前者は、ショッピングセンターや学校などと一体にしたものを分散して配置している。
都心地区（センター地区）は、首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス線つくば駅周辺にある。総延長約42kmのペデストリアンデッキが整備されるなど歩車分離を目指し、都市景観100選を受賞している。市役所以外の公的機関、西武百貨店、イオン、つくばクレオスクエアなどの商業施設、つくば国際会議場、ノバホール、つくばカピオなどの公共施設が集積している。しかし広く分散する都市設計のため車社会となっており、大型商業施設に関しては安価で広い敷地が取れる研究学園地区外のほうが利点は大きい。また地中には総延長約7.4 kmの共同溝が埋め込まれ、上水道管、地域冷暖房配管、廃棄物運搬用真空集塵管、電力線、電話線、ケーブルテレビ (ACCS) 線などが収容されこれらの工事の際に道路を掘り返す必要がないように配慮している。
周辺開発地区
民間や公益の研究工場施設地区や当初の計画にはなかった新設の住宅・商業地区が存在する。研究工場施設地区も8箇所に分散し多くの民間企業の研究施設やハイテク部品の工場がある。公的研究機関と地理的に近いため、基礎研究を行う研究施設が多いのが特徴である。地価が安いことや将来的な拡充も考えて研究施設や工場は広めの土地を取得して設置されており、分布は疎になっている。基本的に洪積台地上にあるが台地と台地の間の沖積平野（主に水田として利用）にも、幹線道路沿いに住宅地や店舗が生まれている。
学園
研究学園地区は「学園」と呼ばれることがある。これは、研究施設だけでなく東京に立地する多くの大学も移転する予定であったことや、周辺開発地区に相当するものは当初計画に存在しなかったことなどに由来する。ただし「学園」の範囲は都心地区およびその周辺であると認識している者から研究施設等が立地している地域全てであると認識している者までおり、必ずしもその範囲は明確なものではない。
住民
先住の「旧住民」と「新住民」（筑波研究学園都市の建設に伴って移り住んできた研究者やその家族）との間には生活習慣の違いなどもあり、最初は互いに疎遠であった。両者間では言語などのハビトゥスの違いから一目して階層差が認識されたほどであった。しかし、やがて公務員住宅が集中的に建設された地域などで、地元の農作物を扱う朝市や各種催し物も開催されるようになり、少しずつ交流が始まった。新旧住民の主体的努力により当初見られたような対立は解消の方向へ向かいつつある現状にある。
女性に対する男性の比率は全国平均に比べ高い（国勢調査によると1980年（昭和55年）は108.3%、2005年（平成17年）は105.8%）。
田園都市
高度に整備されたセンター地区や大学・研究機関など知的な環境と、筑波山を含む昔からある豊かな自然や田園が調和・共生する。これは日本国内では他にあまり見られない地域形態となっている。海外経験のある研究者など一部の層では計画的な街並みや広大な施設などの環境に違和感を覚えていない人もいるようであるが、一般に他の都市から来た研究者などはこの環境に少なからず戸惑うことが多く、特に学生は人工的な娯楽が都心に比べ少ないことに不満を抱く人もいる。そのため、単身赴任や電車通勤する人も少なくない。しかしつくばエクスプレス開通前後のセンター地区での分譲マンション建設ラッシュ時の購入者層などに見られるように、公務員住宅や民間賃貸住宅に住む人がマンションや一軒家などを購入して市内に永住することも多い。
つくばWAN
つくばWANは、財団法人国際科学振興財団が運営している筑波研究学園都市の研究機関を結ぶネットワーク。大学や研究機関のスーパーコンピュータ等を10Gbpsの高速ネットワークで結び、計算機資源の相互利用による有効活用や高速ネットワークに関する共同研究を行うほか、大規模データベースの構築による知的資源の一体化などを目的としている。
外部接続としては、インターネット、SINET（学術情報ネットワーク）、JGN（研究開発テストベッドネットワーク）に接続している。