学院建有基础物理、现代物理、大学物理演示、大学生开放室、学生计算机室等基础实验室，其中，基础物理实验室为湖南省示范实验室；同时还设有材料生长、结构分析、电工与电子、微结构、测控技术等专业实验室，实验室面积6000多平方米。实验室拥有先进的现代材料制备及分析测试仪器设备，为进行材料的制备、微观结构分析及性能特征研究创造了良好了的条件。这些仪器包括原子力显微镜、透射电子显微镜、微纳米综合力学测试系统(纳米压痕仪、原子力显微镜)、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、交流阻抗谱测试仪、铁电分析仪、喇曼光谱仪、X-射线衍射仪、高温金相显微镜、激光诱导及原子外延系统和荧光光谱分析仪、高性能计算集群(HPCC)以及包括力学、材料、物理和微电子等专业的大型商用软件。教育部重点实验室：低维材料及其应用技术教育部重点实验室；　　湖南省重点实验室：微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湖南省高校重点实验室：量子工程与微纳能源技术实验室；　　中央与地方共建优势学科与特色专业实验室：材料科学与工程实验室；　　国家实验教学示范中心：材料科学与工程实验中心；湖南省示范实验室和部省共建实验室：基础物理实验教学中心；湖南省高校产学研合作示范基地：薄膜材料产业化基地湖南省工程重点实验室：特种功能薄膜材料实验室湖南省国防重点实验室：装备用关键薄膜材料及应用实验室另设有近代物理实验室、测控技术实验室、微电子技术实验室等实验室。