中北大学拥有多个重点实验室和研究中心，以下是其中一些主要的实验室：

电子测试技术国防科技重点实验室 ：由总装备部批复建立，依托中国电子科技集团公司第四十一研究所和中北大学共同建设。

动态测试技术省部共建国家重点实验室 ：成功重组成极限环境光电动态测试技术与仪器全国重点实验室，依托单位为中北大学，联合建设单位为南京理工大学和中国空间技术研究院。

山西省重点实验室 ：包括动态测试技术山西省重点实验室、先进制造技术山西省重点实验室、信息探测与处理山西省重点实验室等。

基础力学实验教学中心 ：隶属于航空宇航学院，实行校院两级管理，下设多个实验室。

施耐德电气联合实验室 ：以施耐德电气（中国）有限公司设备捐赠为主，中北大学配套投资，旨在建立与国际电气及自动化接轨的工程实践环境。

半导体照明联合创新国家重点实验室 ：虽然官网信息尚未完成变更，但已获批重组。

仪器与电子学院创新精英研究院 ：包括嵌入式创新实验室、物联网创新实验室、智能车创新实验室、机器人创新实验室和精英培训中心基地。

测试技术及仪器国家级实验教学示范中心 ：前身为测控仪器与动态测试中心，围绕动态测试与校准、微纳传感与测量、测试系统综合集成等明显的专业特色。

这些实验室和研究中心涵盖了多个学科领域，为中北大学在科研和人才培养方面提供了强有力的支持。