中国科学技术大学——唯一承建两个“国家实验室”的大学
国家同步辐射实验室
国家同步辐射实验室坐落在安徽合肥中国科技大学西校园中，这是国家计委批准建设的我国第一个国家级实验室。实验室拥有的同步辐射光源是目前国内高校中唯一一台大科学装置和国家级实验研究平台。
2.合肥微尺度物质科学国家实验室
合肥微尺度物质科学国家实验室是科技部2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一。实验室“建设计划任务书”于2004年11月通过了科技部组织的海内外专家的论证。 合肥微尺度物质科学国家实验室是在长期坚持学科交叉与融合的基础上，通过对相关重点实验室资源的优化整合，逐步形成的一个以多学科综合为特点、以国家重大战略需求和交叉前沿领域为导向的新型实验室，其学科领域涉及物理、化学、材料、生物和信息，实现了五大一级学科之间大跨度的整合。
为发挥中国科技大学多学科的综合优势和多年来形成的学科交叉的良好传统与氛围，增强创新能力，2001年10月，学校决定对中科院结构分析重点实验室、选键化学重点实验室、量子信息重点实验室（若干量子物理与量子信息研究组）、结构生物学重点实验室，以及中国科技大学的原子分子物理实验室、理化分析实验室和低温强磁场实验室进行整合，组建多学科的综合性国家实验室。
国家实验室建设已列入中国科技大学“知识创新工程”二期规划和“教育振兴行动计划”建设规划。
上海交通大学——船舶与海洋工程国家实验室
船舶与海洋工程国家实验室以上海交通大学船舶海洋工程学科为基础，与机械、电信、材料和生命等强势学科交叉融合而成，依托3个国家重点实验室、1个教育部重点实验室等实验研究平台建设。
船舶与海洋工程国家实验室已率先建成了一批在国内领先并不可替代性的实验装置，如我国首座海洋工程水池、国内第一座双轨道船模拖曳船池、国内第一座工程实用空泡水筒和我国首座装备与功能已居世界前二位的海洋深水试验池等。
华中科技大学——武汉国家光电实验室
武汉光电国家实验室是科技部于2003年11月批准筹建的第一批五个国家实验室之一，由教育部、湖北省和武汉市共建，其依托单位是华中科技大学，另有三个组建单位：武汉邮电科学研究院、中国科学院武汉物理与数学研究所、中国船舶重工集团公司第七一七研究所，旨在通过建设多学科交叉融合的大型科学研究平台，推动国家科学研究的原始性创新。2006年11月，武汉光电国家实验室顺利通过了由科技部组织专家进行的国家实验室建设计划任务可行性论证。
实验室的建设和发展坚持“依托光谷、省部共建、资源整合、区域创新”的方针；定位于国家创新体系下的科研基地，光电科学与技术的学科创新基地，光电领域高层次、复合型、创新人才培养基地，光电领域国际交流与合作基地，为推动民族光电产业进一步发展，提升我国光电产业国际竞争力提供强有力的科学和技术支撑。
清华大学——清华信息科学与技术国家实验室
清华信息国家实验室将按照“以培育国际一流实验室为目标，组织开展与国家发展密切相关的基础性、前瞻性、战略性科技创新活动，建立全新创新机制，吸引、聚集和培养国际一流人才”的基本要求，整合清华大学在信息领域的3个国家重点实验室（智能技术与系统、微波与数字通信、集成光电子学－清华大学分室）和3个教育部重点实验室（普适计算、生物信息学－信息学院分室、信息系统安全），发挥清华大学在计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、以及控制科学与工程4个一级学科优势，进行重点建设。其建设目标是在国家目标引导下，通过对清华大学信息领域的优势资源整合，建成信息科技创新的优秀研究团队和先进的开放合作平台。
清华信息国家实验室的研究方向覆盖信息科学的基本理论、信息的获取与采集、信息的通信与网络、信息的处理与计算、信息技术基础器件、信息技术的应用以及以先进信息技术为主导的科学探索等诸多方面，旨在取得有重大影响的研究成果，可具体分为以下五大研究方向：
* 海量智能信息处理理论、技术与应用
* 下一代互联网络的理论、技术与应用
* 新一代宽带无线与光通信理论与技术
* 新型微电子、光电子器件核心与技术
* 面向未来的前瞻性交叉性创新探索（包括：生物信息学与中医药现代化，量子信息计算、调控、通信及其固态实现，认知科学与脑科学，可信软件等）
北京大学——北京分子科学国家实验室
北京分子科学国家实验室是科技部2003年11月批准筹建的五个国家实验室之一，依托北京大学化学学院和中科院化学所。实验室研究方向涵盖了化学科学或分子科学的大部分领域，主要包括：分子反应动态学与结构化学、胶体、界面及多相体系、有机合成化学、理论与计算化学等。
实验室的发展目标是凝聚一批国内外优秀科研人才，开拓校所合作的新模式，成为分子科学领域国内一流的研究基地和国家公共实验研究平台。
中期发展目标是成为在国际化学界有重要影响的实验室与开放研究平台，形成若干支在化学相关主要学科领域的优秀团队，为分子科学研究和国家战略性目标提供强大的科学技术支撑。远期发展目标是成为国际一流的分子科学国家实验室。
2017年11月23日，经科技部批准，组建北京分子科学中心。
中国海洋大学——青岛海洋科学与技术国家实验室
青岛海洋科学与技术国家实验室由科技部和山东省、青岛市共同建设，充分调动中央各部门及地方的积极性，整合全国海洋科技资源，在体制机制上大胆改革，积极探索，服务国家海洋战略。 [1] 主要依托：中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所、农业部水科院黄海水产研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所5家单位联合共建。
青岛海洋科学与技术国家实验室是科技部2006年启动筹建的10个国家实验室之一，由科技部、山东省、青岛市共建，财政部、教育部、农业部、国土资源部、中国科学院、国家海洋局提供支持，主要依托中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所、农业部黄海水产研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所五家科研机构，是国家海洋科技创新体系的重要组成部分。国家实验室是国家所拥有的并赖以解决国家急需的、具有战略意义的重大科学问题的实验室，代表一个国家在某一领域科学研究的最高水平。
西南交通大学——现代轨道交通国家实验室
现代轨道交通国家实验室是在已有的牵引动力国家重点实验室（西南交通大学）基础上进行建设的，实验室是国家于2006年确定的第二批10个国家实验室之一。是我国西部地区高校唯一的国家实验室，也是中国轨道交通领域唯一的一个国家实验室。 [1] 轨道交通国家实验室定位于围绕高速铁路、重载运输、新型城市轨道交通（即“一高一重一新”）开展科学研究与技术创新，引领轨道交通技术的发展。
南京大学——南京微结构国家实验室
南京微结构国家实验室是以南京大学固体微结构物理、配位化学两个国家重点实验室为主体、联合纳米技术江苏省重点实验室和光电信息功能材料江苏省重点实验室等相关研究基地的骨干研究力量，吸纳和融合南京大学凝聚态物理、理论物理、无机化学、物理化学、高分子物理与化学、微电子和固体电子学、无线电物理等7个国家重点学科以及光学、材料物理与材料化学、有机化学等11个博士点学科的相关部分，以多学科交叉为科研优势组建而成的微结构物质科学平台。
作为科技部"重大科学研究计划"量子调控项目的主要研究基地，南京微结构国家实验室的定位在以微结构科学和量子调控、分子工程学等为研究核心，以物理学、化学、材料科学与电子科学等交叉学科的基础研究和应用基础研究为主攻方向，以国际前沿、国家需求、自身积累、和学科交叉集成为依据，凝聚、汇集社会各方的力量和资源，逐步建设成为从事高水平科学研究、拥有高层次实验研究平台、形成高素质的科学技术队伍、具有规模较大、学科交叉、人才汇聚、管理创新、流动开放的国际一流实验室。
北京航空航天大学——航空科学与技术国家实验室
航空科学与技术国家实验室是航空科技基础研究和前沿高技术创新的组织和实践机构，是国家航空产业创新体系建设的重要组成部分，是实施大型飞机重大专项的坚强支撑，是具备体量大、水平高、队伍强、学科综合交叉和体制机制创新等特点的现代化、综合性的大型公共研究平台。
作为我国航空科学技术基础和应用基础研究、竞争前高技术的创新基地，将以重大航空科学基础问题为研究主线，担国家重大基础研究、自然科学基金等重大航空类项目。航空科学与技术国家实验室作为国家重大航空工程的技术支撑基地，将根据我国的中长期科技规划和国家需求，结合国家重大航空工程，做好重大项目研发中所需诸多科学技术领域关键问题的攻关工作。
