การพิจารณากลั่นกรองและตัดสินผลงานการประกวดรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ ประกอบด้วย 5 ขั้นตอน ดังนี้
ขั้นตอนที่ 1: การตรวจสอบเอกสารเบื้องต้น
เป็นการตรวจสอบความถูกต้อง ความสมบูรณ์ของเนื้อหาข้อมูลที่ผู้สมัครนำเสนอมา โดยผู้สมัครต้องนำส่งเอกสารถูกต้องครบถ้วนตามแบบฟอร์มและเงื่อนไขที่กำหนด หากข้อมูลไม่ครบถ้วนจะหมดสิทธิ์ในการประเมินขั้นต่อไป
ขั้นตอนที่ 2: การคัดเลือกผลงาน
เป็นการคัดเลือกผลงานและให้คะแนนตามเกณฑ์ที่กำหนดในแต่ละประเภท โดยคณะทำงานรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ โดยแบ่งเป็น 2 รอบ ดังนี้
2.1 รอบคัดเลือกผลงานเบื้องต้นจากเอกสารที่ส่งเข้าประกวด โดยคณะทำงานรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ (ไม่มีการนำเสนอผลงาน)
2.2 รอบคัดเลือกผลงาน โดยคณะทำงานรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ (รอบนำเสนอผลงาน)
ขั้นตอนที่ 3: การพิจารณาตัดสินผลงาน
เป็นการพิจารณาตัดสินผลงานที่ผ่านการพิจารณาจากขั้นตอนที่ 2 โดยคณะอนุกรรมการตัดสินรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ (รอบนำเสนอผลงาน)
ขั้นตอนที่ 4: การประกาศผลรางวัล
เป็นการประกาศผลการประกวดรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติ ด้านเศรษฐกิจ ด้านสังคมและสิ่งแวดล้อม ด้านผู้สื่อสารนวัตกรรม และด้านองค์กรนวัตกรรม
ขั้นตอนที่ 5: มอบรางวัลและแสดงผลงาน
เป็นการจัดพิธีเชิดชูเกียรติมอบรางวัลให้แก่ผู้ผ่านการพิจารณาในทุกประเภทพร้อมกัน ในวันนวัตกรรมแห่งชาติ และจัดแสดงผลงานที่ได้รับรางวัลภายในงาน
.