Hauptziel des Pharma-Zentrums Bonn ist die Erforschung therapeutischer Prinzipien und die Entwicklung innovativer Therapieansätze. Das Spektrum umfasst die Entwicklung neuer Pharmaka, die Untersuchung von Wirkmechanismen, sowie die Erforschung und Entwicklung experimenteller Therapieansätze, die z.B. auf Stammzellen oder RNA-Interferenz basieren. Um die effiziente Umsetzung (Translation) der Grundlagenforschung in neuartige Arzneimittel und Therapien zu erreichen, ist eine Vernetzung aller an diesem Prozess maßgeblich Beteiligten unerlässlich. Das Pharma-Zentrum Bonn stellt daher strategische Verbindungen sowohl zwischen biomedizinischer Grundlagenforschung an der Universität Bonn und außeruniversitären Institutionen (dem neustrukturierten Center of Advanced European Studies and Research, caesar, und dem Forschungszentrum Jülich) als auch zur Pharmazeutischen Industrie, zu Biotechnologie-Firmen (insbesondere LIFE & BRAIN GmbH) und zum Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) her.
Darüber hinaus ist es das Ziel des Zentrums, die Kooperation mit Nachbaruniversitäten (ABCD-Hochschulregion, Aachen-Bonn-Cologne-Düsseldorf) und die wissenschaftliche Zusammenarbeit mit dem Forschungszentrum Jülich, dem MPI für Biologie des Alterns, Köln, und dem Fraunhofer-Institut in St. Augustin zu verbessern.