早期建成（1984-1991）

国家同步辐射实验室（合肥，中国科大）
北京正负电子对撞机国家实验室（北京，中科院高能所）
北京串列加速器核物理国家实验室（北京，中国原子能院）
兰州重离子加速器国家实验室（兰州，中科院近代物理所）
二、2020年后挂牌/整合

崂山实验室（原青岛海洋科学与技术试点国家实验室）（青岛）
网络通信与安全紫金山实验室（南京）
之江实验室（杭州）
中关村国家实验室（北京）
怀柔国家实验室（北京）
昌平国家实验室（北京，生命科学）
合肥国家实验室（合肥，整合原同步辐射等）
张江实验室（上海，光子、集成电路）
临港实验室（上海，生物医药、脑科学）
浦江实验室（上海，人工智能）
苏州实验室（苏州，材料、能源）
乾元实验室（杭州，信息、材料）
广州实验室（广州，呼吸疾病、公共卫生）
鹏城实验室（深圳，网络空间、人工智能）