Вступ. Національні інноваційні системи (НІС) відіграють важливу роль у побудові сучасних економік, тому розробка й вдосконалення моделі НІС України є актуальним завданням.
Проблематика. У світі існує багато моделей НІС, однак вони не можуть бути використані Україною, оскільки не враховують особливостей її соціально-економічного розвитку.
Мета. Розробка моделі НІС України, що містить необхідний і достатній для виконання функцій НІС набір підсистем, елементів і зв’язків між ними, а також враховує особливості соціально-економічного розвитку України. 
Матеріали й методи. В роботі використано огляд наукових публікацій вітчизняних і зарубіжних вчених, нормативно-правові акти, методи аналізу й синтезу.
Результати. На основі системного підходу отримано комплексну модель НІС, що включає чотири стадії інноваційного процесу, а також враховує вплив на них держави й міжнародного інноваційного співтовариства. 
Висновки. Запропоновано трирівневу модель НІС України, яка має необхідну й достатню кількість елементів і зв’язків між ними для повноцінного функціонування НІС. Модель може бути використана як інструмент для підготовки стратегічних рішень оптимізації НІС України.