Проведено исследование развития региональной экономики Российской Федерации в ракурсе технологического суверенитета с позиций научно-исследовательской деятельности, инновационной и цифровой трансформации реального сектора экономики. Объектами исследования являлись 85 регионов Российской Федерации, аттестуемых девятью показателями, выбранными с сайта Росстата согласно авторскому представлению. Многофакторная задача, описывающая состояние экономики регионов России, решена с помощью продуктивного метода кластерного анализа на основании нейронных сетей, являющих собой важный элемент искусственного интеллекта и воплощенных на платформе аналитического программного пакета Loginom. В результате нейросетевого кластерного анализа регионы РФ сгруппировались по шести кластерным образованиям. Оценено качество разграничения регионов на кластеры - кластерного решения. Показана независимость кластерного решения от нахождения регионов России в составе федеральных округов Российской Федерации. Выявлен различный уровень современного развития региональной экономики по множеству рассматриваемых индикаторов в масштабе кластеров. Проведено ранжирование результатов исследования в аспекте выравнивания несоразмерности в развитии инновационной деятельности регионов Российской Федерации. С экономической точки зрения проанализированы особенности инновационного развития регионов РФ с целью привлечения имеющихся резервов для активизации в усилении технологического суверенитета страны. Результаты работы могут оказать помощь при выстраивании стратегических направлений, устремленных на стимулирование инновационной составляющей в экономике регионов России, повышение сбалансированности развития региональной экономики в фокусе технологического суверенитета в обстановке больших вызовов внешних факторов.