國家工程實驗室是國家科技創新體系的重要組成部分，是為提高產業自主創新能力和核心競爭力，突破產業結構調整和重點產業發展中的關鍵技術裝備制約，強化對國家重大戰略任務、重點工程的技術支撐和保障，依托企業、轉制科研機構、科研院所或高校等設立的研究開發實體，由國家發展和改革委員會統籌規劃建設。截至目前，我院共有國家工程實驗室17家。  
　　序號
　　名稱
　　依托單位
　　1
　　甲醇制烯烴國家工程實驗室
　　大連化物所
　　2
　　中藥標準化技術國家工程實驗室
　　上海藥物所
　　3
　　工業酶國家工程實驗室
　　天津工生所
　　4
　　煤炭間接液化國家工程實驗室
　　山西煤化所
　　5
　　濕法冶金清潔生產技術國家工程實驗室
　　過程工程所
　　6
　　遙感衛星應用國家工程實驗室
　　空天信息研究院（遙感所）
　　7
　　信息內容安全技術國家工程實驗室
　　信工所
　　8
　　真空技術裝備國家工程實驗室
　　沈陽科儀
　　9
　　碳纖維制備技術國家工程實驗室
　　山西煤化所
　　10
　　土壤養分管理國家工程實驗室
　　南京土壤所、沈陽生態所
　　11
　　農田土壤污染防控與修復技術國家工程實驗室
　　南京土壤所
　　12
　　畜禽養殖污染控制與資源化技術國家工程實驗室
　　亞熱帶生態所
　　13
　　高難度難降解有機廢水處理技術國家工程實驗室
　　生態中心
　　14
　　揮發性有機物污染控制材料與技術國家工程實驗室
　　國科大
　　15
　　大氣環境污染監測先進技術與裝備國家工程實驗室
　　合肥研究院
　　16
　　類腦智能技術及應用國家工程實驗室
　　中國科大
　　17
　　大數據分析技術國家工程實驗室
　　計算所