본 연구는 한국의 지역별 연구개발(R&D) 성과 효율성과 지역혁신 역량 간의 관계를 탐색적으로 분석하였다. 이를 위해 17개 광역시・도를 대상으로 DEA 분석을 통해 효율성을 측정하고, 측정된 효율성과 지역의 혁신 역량과의 관계를 탐색하기 위해 퍼지셋 질적비교분석(Fs/QCA)을 수행하였다. 분석 결과, 서울, 경기, 대전 등 혁신 역량이 높은 지역은 지식산출 및 경제적 성과 측면에서 높은 효율성을 보였으며, 일부 지역은 높은 기술 효율성에 도달했음에도 불구하고 규모 효율성이 낮아 자원 투입의 확대를 통한 성과 효율성 제고의 여지가 있는 것으로 확인되었다. 또한 퍼지셋 질적비교분석 결과, 단일 요인보다는 다양한 혁신 역량의 조합에 의해 높은 성과 효율성이 달성되며, 동일한 성과에 도달하는 복수의 대체 경로를 확인할 수 있었다. 아울러, ‘환경역량’이 다른 역량의 부족을 보완하거나 성과 효율성을 견인하는 결정적 기제로 작동하는 것으로 확인하였다. 본 논문의 연구 결과는 정책설계 시 높은 성과 효율성 달성을 위한 지역별 고유 역량에 최적화된 다각적 경로의 고려와 연구 인프라 및 제도적 기반을 포함한 환경역량 강화 필요성 등의 정책적 시사점을 제시한다.