武汉光电国际合作联合实验室依托于武汉光电国家研究中心（武汉光电国家实验室）建设，旨在通过与国外一流学校及高水平实验室共同合作，建设具有国际一流水平的光电学科科学研究、学术交流和人才培养中心。2015年底武汉光电国际合作联合实验室通过教育部立项建设论证。

武汉光电国际合作联合实验室整体发展目标是建设成为世界最优秀的光电研究机构之一。具体目标为：

1．使联合实验室支持的光学工程、生物医学光子学等光电学科群位于国内前茅，引领新兴、交叉发展方向。

2．承担国际前沿或重大需求科研任务，产生一批对光电产业发展、国家安全以及科技自身发展具有重大带动作用和影响的自主创新成果。

3．汇聚国际一流创新人才，培养具有国际视野杰出创新能力的科学家；充分利用国际化人才培养手段，进一步提升人才培养能力。

4．建立起良好的科技创新体制与科技成果转化机制。

5．执行国际化运行机制、人才评聘、学术评价和支撑服务。营造国际化氛围，实现学科发展、研究队伍、人才培养的国际化，拓展学生国际视野，建设一流的学术队伍、打造一流的国际学术交流平台。