本装置建设的主要内容包括：一台80MeV负氢离子直线加速器、一台1.6GeV快循环质子同步加速器、两条束流输运线，一个靶站和3台谱仪及相应的配套设施。CSNS采用较低能量的直线加速器后接快循环同步质子加速器的设计方案。对于束流功率为百千瓦量级的装置，它比全能量直线加速器加储存环组合（如美国的SNS）结构的设计方案造价更低，并且易于升级。CSNS靶站采用有扁平截面的多片厚度不同的钨片叠合而成的靶体，可为中子散射谱仪提供高通量中子束线。CSNS在未来升级计划中将逐步增加中子谱仪的数量，并把加速器的束流功率进一步提高。
              
    CSNS的总体设计指标为：打靶质子束流功率100kW，脉冲重复频率25Hz，每脉冲质子数1.56×10¹³ （平均流强62.5μA），质子束动能1.6GeV，最高通量每质子、每单位立体角弧度5×10^-3。参照国际同类装置的建造及运行经验，CSNS工程竣工的验收标准为所建装置具备所有达到100kW打靶束流功率设计指标所需的设备，并通过初始性能验收测试。验收测试的指标为脉冲质子数达到设计指标的1/10（即1.56×10¹²），每质子、每单位立体角弧度的中子通量达到设计指标；谱仪验收指标为谱仪探测器中子探测效率大于50%，空间分辨达到2.54×2.54cm²（高通量粉末衍射仪）和0.8×1.0cm²（小角衍射仪，多功能反射仪），时间分辨低于5μs。在高通量粉末衍射仪上收集硅粉末衍射数据，实现寻峰、指标化，完成一个验证实验。参照国际同类装置的建造及运行经验，预计工程在建造竣工后三年内达到总体设计指标。
    CSNS是一台大型射线装置，但它产生的辐射的绝大部分是瞬发性的。散裂中子源产生的剩余产物活性低于反应堆中子源的1/1000。通过采取有效的防护措施和严格的安全联锁，可以确保装置在正常运行或设备故障期间，其对环境的影响完全控制在国家标准之内，不会对人员及环境产生影响。
    CSNS的概念设计和预制研究历时8年，由中国科学院主持，高能物理研究所和物理研究所的百余名科技人员参加了此项工作，并得到了中国科学院和广东省东莞市的专项预研经费、国家自然科学基金、国家973项目的经费支持。过去三年来，还集中开展了对CSNS的离子源、RFQ、漂移管腔及线圈、直线射频及控制、环射频铁氧体腔、磁铁线圈及电源、陶瓷真空盒、中子导管等20多项关键技术样机研发和靶体材料的实验研究。CSNS项目总体设计方案经过不断优化，在国内外专家的多次论证和评审后，得到了一致肯定。来自德国、英国、美国、日本的专家在呈交中国科学院院长的评议结论中写道：“从目前中国的用户需求、加速器、靶站和谱仪建设水平综合考虑，现有的1.6GeV、25Hz、100kW的CSNS的设计是一个聪明的选择！CSNS的建成，将使中国拥有世界一流的中子科学综合实验装置，以确保中国在中子科学领域内的先进地位。”