根据合作办学协议，市政府资助政府投入为主的三所研究生院各建设3个国家重点实验室或分室，每个实验室设备投入3000万元。其他实验室建设以学校与企业共建为主，市政府从科技三项费中给予一定的财政支助。大学城将通过建设国家重点实验室，吸纳、组建多种研究机构，发挥其在探索性较强的基础学科和前沿高技术研究方面的独特优势，提升深圳原始性科技创新能力和集成创新能力。
清华大学：目前已组建21个实验室（研究中心），分别是：宽带网多媒体研究中心（含深圳清华亚奥数字媒体实验室）、环境工程与管理研究中心、现代物流中心（含物流工程与仿真重点实验室）、电力系统国家重点实验室深圳研究室、软件工程中心、洁净能源联合研发中心、专用集成电路研究中心、能源与电工新技术实验室、半导体照明实验室、现代通讯实验室、制造技术与系统研究所、新材料研究所、清华－深圳清洁生产研究中心、清华大学深圳研究生院－华信实业有限公司创新药物联合研究中心、清华大学深圳研究生院－深圳中药及天然药物研究中心生物技术与创新药物联合实验室、绿色化学电源实验室。
北大深圳研究生院目前已组建“景观生态与城市规划研究中心”和“微处理器开发中心”（与美国明导公司共建）。另有大气气溶胶实验室、水修复实验室、化学基因组学实验室、抗体研究实验室、网络与信息安全实验室（与华为公司共建）、嵌入式系统实验室、软件工程实验室、EDA实验室等八个教学通用基础实验室正在筹划和建设中。还将建设计算机网络实验室，GIS实验室和金融工程模拟实验室等三个基础教学实验室。
哈工大深圳研究生院将重点建设的研究机构和实验室包括：先进制造系统与信息技术研究中心、自动化技术工程研究中心、精密与高效自动化研究中心、光机电智能产品研究中心、信息功能材料与器件研究中心、先进复合材料技术研究中心、城市与土木工程防灾减灾研究中心、数字音频技术研究中心、计算机科学与技术研究中心、通讯工程研究中心、水污染控制与资源化研究中心。
目前，三校本着成熟一个建设一个的原则，正在积极地筹划国家重点实验室分室的组建。
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