Das PSI unterliegt wie alle Institutionen des Schweizer Hochschulbereichs einem vierjährigen Planungszyklus. Zentrales Planungsinstrument des Bundes im Bildungsbereich ist die Botschaft des Bundesrats zur Förderung von Bildung, Forschung und Innovation (BFI-Botschaft), die auch die strategischen Ziele des Bundesrats für den ETH-Bereich umfasst. Der ETH-Rat greift in seiner Strategischen Planung diese Ziele auf und formuliert die entsprechenden Schwerpunkte für Lehre, Forschung, Wissenstransfer und prioritäre Grossprojekte für den gesamten ETH-Bereich. Unter Berücksichtigung dieser übergeordneten Prozesse legt das PSI seine strategischen Prioritäten für Forschung und Investitionen für die kommende Vier-Jahres-Periode fest und erstellt unter Beteiligung aller Organisationseinheiten seinen Entwicklungsplan, der abschliessend dem ETH-Rat zur Genehmigung vorgelegt wird. Die für die Planungsperiode 2025–2028 definierten Prioritäten des PSI sind im Dokument «Strategischer Ausblick» zusammengefasst.