学校现有28个研究所和研究中心及包括1个国家重点实验室（轨道交通安全与控制国家重点实验室）、2个国家工程实验室（下一代互联网核心设备国家工程实验室、高速铁路系统试验国家工程实验室）、1个国家工程研究中心（轨道交通运行控制系统国家工程研究中心）、3个国家认可实验室（电磁兼容国家认可实验室、结构强度检测国家认可实验室、[[高速铁路]]网络管理国家认可实验室）等一批中国一流实验室，已建成5个教育部重点实验室（全光网络与现代通信网教育部重点实验室、发光与光信息技术教育部重点实验室、[[城市交通]]复杂系统理论与技术教育部重点实验室、载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室、城市地下工程教育部重点实验室），4个教育部工程研究中心（隧道与地下工程教育部工程研究中心、电力牵引教育部工程研究中心、高速铁路网络管理教育部工程研究中心、轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心），5个北京市重点实验室（新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室、轨道工程北京市重点实验室、城市轨道交通北京实验室、交通数据分析与挖掘北京市重点实验室、结构风工程与城市风环境北京市重点实验室），5个铁道部重点实验室。另有中国现代轨道交通科学与技术研究院、中国产业安全研究中心、中国兼并重组研究中心、中国企业竞争力研究中心和中国交通运输价格研究中心。