机械工程学院主要的科研基地包括三个中国机械工业联合会重点实验室、一个上海市技术服务平台和一个上海市工程技术研究中心。

1）机械工业精密磨削技术重点实验室

2007年12月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业精密磨削技术重点实验室”，依托单位为上海理工大学与上海机床厂有限公司。本实验室主要任务是对精密/超精密数控磨床开发的关键技术进行研究，在精密磨床部件优化设计技术、数控磨床误差测量与控制技术、磨削机理及磨削工艺的研究、磨削过程热误差测量与补偿技术方面，建立高精度数控磨床开发与应用研究的依托基地，完成相关的关键技术研究工作。近几年，承担了三十余项国家以及省部级重大与重点研究项目，其中八项国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题的研究工作，获得国家专利技术20余项。

2）机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室

2010年6月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业汽车底盘机械零部件强度与可靠性评价重点实验室”，依托单位为上海理工大学。本实验室现有教授11人，主要任务是为汽车零部件自主研究开发提供技术理论与方法指导，并开发相关的测试设备。近几年，承担了四十余项国家以及省部级重大与重点研究项目，拥有授权国家发明专利10余项。

   本实验室主要研究方向有：汽车零部件轻量化设计技术；汽车零部件强度可靠性评价规范研究；汽车零部件回收与利用技术；汽车零部件快速模拟试验技术；汽车零部件强度可靠性测试设备开发技术。

3）机械工业数控机床优化技术重点实验室

2010年12月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业数控机床优化技术重点实验室”，依托单位为上海理工大学。本实验室通过产学研紧密结合的方式，围绕数控机床设计与加工工艺领域的关键共性技术，基于现代设计技术与机床动态性能分析与检测技术，以缩短设计周期、减小装备制造费用、提高装备性能为目标，开展以下三个方向的关键技术研究工作：数控机床动态性能测试及分析；数控加工工艺优化技术；数控机床优化设计方法。

4）上海数控机床优化技术服务平台

上海数控机床优化技术服务平台主要依托单位为上海理工技术转移有限公司，合作单位为机械工业机床产品质量检测中心（上海）。技术服务平台将上海理工大学数控技术研究的科技力量及技术优势，转化为生产力，促进学校教学、科研发展，并为广大数控机床制造企业及用户提供一个高水平的技术服务平台。合作单位机械工业机床产品质量检测中心（上海）是我国华东地区唯一的具有数控机床检测资质的单位，是机床制造领域产品质量监督检验和性能测试的专业检测机构。上海数控机床优化技术服务平台将汽车销售的“4S”概念引入数控机床的技术服务，为数控机床用户提供全方位的技术服务。

5）上海数控装备工程技术研究中心

2010年由上海市科学技术委员会批准组建“上海数控装备工程技术研究中心”，由上海电气集团股份有限公司中央研究院和上海理工大学共同建设。本工程中心主要针对上海电气集团股份有限公司高新技术产品发展的需要，围绕数控装备的关键技术进行研究，开展中高档数控系统开发与应用核心技术、精密数控装备设计关键技术、高效高精度加工工艺优化技术以及重大数控装备故障预警和诊断技术等领域的研究工作。

6）电气工程实验中心

电气工程实验中心主要包括微电网运行监测与控制实验室、电力系统动模实验室、电力电子与电机实验室、脉冲功率实验室、PLC控制实验室。承担本科专业的专业基础及专业课程的实验教学工作。同时还承担学生毕业设计、课程设计、综合实训、科技创新等实践性环节的教学任务。