Dank der finanziellen Unterstützung der Regierungen wird dem NCT Heidelberg in Zukunft etwa doppelt so viel Nutzfläche zur Verfügung stehen wie heute. Konkret wird der Labortrakt nach Norden auf allen drei Ebenen erweitert. Zwischen dem klinischen Bereich der beiden Tageskliniken und der Straße im Neuenheimer Feld entsteht ein dreigeschossiger Neubau. Im Neubau werden Büros und Seminarräume untergebracht, im Laboranbau entsteht im Erdgeschoss eine kliniknahe Forschungsfläche mit zehn Plätzen zur Durchführung von Phase-I-Studien, darüber sind zwei Laborbereiche.

Die Gesamtkosten für den Ausbau von 20 Millionen übernimmt das Land Baden-Württemberg. Die Möblierung stellen die Träger des NCT Heidelberg, das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) und das Universitätsklinikum Heidelberg (UKHD).