第二個挑戰是缺乏技術創新和支持。這主要是因為大數據需要信息產業全產業鏈的支撐，從底層芯片到基礎軟件再到應用分析軟件。大數據在新型計算平臺、分布式計算架構、大數據處理、分析和呈現等方面與國外差距較大，對開源技術和相關生態系統的影響力還較弱，難以滿足各行各業對大數據應用的需求。這是大數據短期內最大的挑戰。
第三個挑戰是數據資源建設和應用水平低。這是因為用戶普遍不重視數據資源的建設，甚至有數據意識的組織也只重視數據的簡單存儲，很少對後續的應用需求進行處理和梳理。而且數據資源普遍質量差，缺乏標準規範，管理能力弱。在許多部門和行業，數據共享仍然不暢，有價值的公共信息資源和商業數據的開放程度較低。數據的價值難以得到有效的挖掘，因此大數據的應用整體處於起步階段，潛力遠未釋放。
第四個挑戰是信息安全和數據管理系統尚未建立。數據所有權、隱私等相關法律法規、信息安全、開放獲取等標準規範缺失，技術安全防範和管理能力不足，尚未建立安全與發展兼顧的數據開放、管理和信息安全保障體系。
第五個挑戰是人才隊伍建設有待加強。目前，我國缺乏全面掌握數學、統計學、計算機等相關學科和應用領域知識的綜合性數據科學人才，遠遠不能滿足發展的需要，特別是熟悉行業業務需求、掌握大數據技術和管理的綜合性人才。