高能所建有1个国家实验室、1个国家重点实验室、1个中科院卓越创新中心，3个中科院重点实验室，以及若干研究中心。这些实验室和研究中心在探索科学前沿、促进学科发展等方面发挥着积极作用。

　　国家实验室 

　　北京正负电子对撞机国家实验室，依托国家重大科学研究设施——北京正负电子对撞机建立，负责北京正负电子对撞机的运行和改进，并组织在其上开展的高能物理实验研究、同步辐射多学科应用研究、利用直线加速器试验电子束开展的测试研究等。

　　国家重点实验室 

　　核探测器与核电子学国家重点实验室，与中国科学技术大学共建，以建设国际一流的核探测技术与核电子学研究基地为目标，在先进核探测技术、前端电子学、大容量数据获取与处理系统三大研究方向上开展前沿技术和方法的研究和探索。

　　中国科学院卓越创新中心 

　　中科院粒子物理前沿卓越创新中心，由高能所牵头，联合其他研究所和高校组建而成，以研究物质深层次结构及其相互作用为根本目标，以“建成国际著名粒子物理综合研究中心”为使命，在中微子物理、τ-粲物理和高能量前沿方向上开展研究工作。

　　中国科学院重点实验室

　　中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室，我国第一个以纳米材料的生物安全性为研究方向的专业实验室，也是国际上纳米安全性研究领域最具影响的代表性实验室之一。实验室以纳米物质的生物效应为核心，开展纳米材料与毒理学、生物学和医学交叉研究。

　　中国科学院粒子天体物理重点实验室，以高能天体物理实验与研究、宇宙线观测和相关物理研究、暗物质探测和宇宙学研究等为主要研究方向，在物理研究、探测器研制、实验实施等方面具有雄厚实力，是我国粒子天体物理研究的主要基地。

　　中国科学院粒子加速物理与技术实验室，以高能所加速器专业或技术为基础，开展粒子加速物理、微波、超导和低温、束流测控、功率源与电源、真空　和机械技术等方向的研究，促进加速器物理及技术发展，为高能物理、大科学装置、多学科应用、成果转化等提供支撑。

　　研究中心

　　中国科学院大科学装置理论物理研究中心，依托大科学装置进行粒子物理、核物理与宇宙学的理论研究，并开展交叉性的物理理论研究。为我国大科学装置实验发展方向提供理论指导，发展新的分析方法和理论，并对实验结果给出理论分析和解释。

　　北京市射线成像技术与装备工程技术研究中心，致力于掌握新型探测器、电子学、算法软件等方面核心技术，开展射线成像基础研究、关键技术研发和系统集成，开发性能先进、具有市场竞争力的国产化设备，服务于国家重大需求和国民经济发展。

　　高能物理前沿研究中心，积极推动国内高能物理研究国际化，利用和引进国际高端智力资源，提高自主创新能力，中心的主要任务是推动国内TeV高能粒子物理研究，做出有国际影响的工作，主要采取兼职和客座专家的方式邀请国内外知名学者来所短期工作。