机械工程学院主要的科研平台包括三个中国机械工业联合会重点实验室、三个上海市技术服务平台和一个上海市工程技术研究中心。

2007年12月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业精密磨削技术重点实验室”，依托单位为上海理工大学与上海机床厂有限公司。本实验室主要任务是对精密/超精密数控磨床开发的关键技术进行研究，在精密磨床部件优化设计技术、数控磨床误差测量与控制技术、磨削机理及磨削工艺的研究、磨削过程热误差测量与补偿技术方面，建立高精度数控磨床开发与应用研究的依托基地，完成相关的关键技术研究工作。近几年，承担了三十余项国家以及省部级重大与重点研究项目，其中八项国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题的研究工作，获得国家专利技术20余项。

2010年6月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业汽车机械零部件强度与可靠性评价重点实验室”，依托单位为上海理工大学。本实验室拥有双聘院士1名，博士导师6名，侧重汽车强度与可靠性设计和评价技术研究开发，在汽车轻量化设计理论与方法、整车及关键零部件可靠性评价规范与标准制定、结构强度演化机理与寿命评估、汽车零部件快速模拟试验、汽车零部件回收与利用等共性基础技术研发与应用方面为我国汽车产业发展提供了重要支撑。近几年，承担了20余项国家以及省部级重大与重点研究项目，上汽、吉利、福田、汇众、义和、博世等企业技术开发课题30余项，获得国家专利技术20余项。

2019年11月由上海市科委批准立项建设“上海市新能源汽车可靠性评价公共技术服务平台”，依托单位为上海理工大学。本平台拥有双聘中科院院士1名，博士导师6名，侧重新能源汽车整车、电驱动系统、电池／电机／电控等三大核心部件及轻量化结构的可靠性评价，开展新能源汽车全寿命周期可靠性目标制定、可靠性设计与分析、可靠性试验与验证、失效分析与预防、设计与评价相关标准制定等一体化全流程可靠性技术研发，为上海乃至全国新能源汽车产业的高质量发展提供重要支撑。十年来，与国内大型骨干企业合作，承担了10余项包括国家重大攻关和重点研发计划在内的国家和省部级研究项目，涉及燃料电池汽车整车及动力系统、纯电动汽车整车、轮边驱动系统、电动轮系统、电制动系统、轮毂轴承系统等整车及关键部件的高可靠性设计开发与评价规范制定等关键技术，在机电液一体化系统高可靠高耐久轻量化设计与评价方面形成了鲜明特色。

2010年12月由中国机械工业联合会批准建立“机械工业数控机床优化技术重点实验室”，依托单位为上海理工大学。本实验室通过产学研紧密结合的方式，围绕数控机床设计与加工工艺领域的关键共性技术，基于现代设计技术与机床动态性能分析与检测技术，以缩短设计周期、减小装备制造费用、提高装备性能为目标，开展以下三个方向的关键技术研究工作：数控机床动态性能测试及分析；数控加工工艺优化技术；数控机床优化设计方法。

上海数控机床优化技术服务平台主要依托单位为上海理工技术转移有限公司，合作单位为机械工业机床产品质量检测中心（上海）。技术服务平台将上海理工大学数控技术研究的科技力量及技术优势，转化为生产力，促进学校教学、科研发展，并为广大数控机床制造企业及用户提供一个高水平的技术服务平台。合作单位机械工业机床产品质量检测中心（上海）是我国华东地区唯一的具有数控机床检测资质的单位，是机床制造领域产品质量监督检验和性能测试的专业检测机构。上海数控机床优化技术服务平台将汽车销售的“4S”概念引入数控机床的技术服务，为数控机床用户提供全方位的技术服务。

2010年由上海市科学技术委员会批准组建“上海数控装备工程技术研究中心”，由上海电气集团股份有限公司中央研究院和上海理工大学共同建设。本工程中心主要针对上海电气集团股份有限公司高新技术产品发展的需要，围绕数控装备的关键技术进行研究，开展中高档数控系统开发与应用核心技术、精密数控装备设计关键技术、高效高精度加工工艺优化技术以及重大数控装备故障预警和诊断技术等领域的研究工作。