Para ilmuwan dan insinyur ITS menciptakan dan mengunakan berbagai fasilitas canggih untuk mendukung penelitian. ITS memiliki lebih dari 180 laboratorium yang tersebar di 10 fakultas. Laboratorium tersebut digunakan untuk menunjang perkuliahan yang berbasis lab, penelitian dosen dan mahasiswa, serta memberikan kesempatan kepada mereka untuk berkolaborasi memikirkan suatu hal yang besar dan menciptakan program riset yang berdampak. Selain itu, ITS juga memliki tiga laboratorium unggulan yang dikelola di bawah naungan Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM). Laboratorium tersebut juga bisa digunakan oleh para peneliti dari institusi lain yang membutuhkan fasilitas dan instrumen untuk mendukung penelitian.