يحتوي قسم المخابر والبحث العلمي في المركز الوطني للمتميزين على أربعة مخابر تعليمية هي : مخبر الفيزياء –مخبر الكيمياء –مخبر العلوم –مخبر الروبوتيك. وخلال تنفيذ المشاريع والمعارض والفعاليات العلمية تتحول المخابر الأربعة إلى ورشات عمل حقيقية متعاونة فيما بينها من حيث تبادل الأدوات والأجهزة والمعدات بما يخدم ويساهم في إنجاح هذه الأعمال والمشاريع.