Для осуществления экспериментальных исследований, а также проведения лабораторных занятий, на кафедре «Технология машиностроения» имеется мощная лабораторная база, которая имеет в своем составе металлообрабатывающее оборудование, режущий инструмент, средства измерения и контроля, промышленные роботы, а также лабораторные стенды для проведения лабораторных работ и экспериментальных исследований.
Лабораторная база кафедры создавалась при активном содействии машиностроительных заводов города и области. В настоящее время на кафедре «Технология машиностроения» созданы следующие лаборатории:
- лаборатория технологического оборудования;
- лаборатория специальных, электронных и нанотехнологий.
Лаборатория кафедры «Технология машиностроения» начала свое развитие в тот период, когда в 1969 году кафедра технологии машиностроения и металлорежущих станков разделилась на отдельные кафедры. В эти годы лаборатория переместилась из четвертого в шестой учебный корпус, ранее занимаемый автодорожным факультетом Донецкого политехнического института.
Изначально лаборатория кафедры включала универсальные станки токарной сверлильной, фрезерной, расточной и зубообрабатывающих групп. Позже в 1975 году, на кафедре появились токарные и фрезерные станки с числовым программным управлением, собранные на основе элементов и узлов универсальных станков, при этом в качестве програмоносителя станков использовались магнитные ленты. Использование станков с ЧПУ позволило проводить лабораторные занятия по программированию и наладке оборудования на обработку партий изделий в условиях гибкого автоматизированного производства. Впоследствии появился робототехнический комплекс, включающий станок с ЧПУ, робот-манипулятор и конвейер для подачи заготовок, а также еще ряд промышленных роботов для осуществления различных технологических задач.
Также в лабораторию кафедры были приобретены универсальный кругло шлифовальный и плоскошлифовальные станки, которые позволили проводить исследования обработки металлов абразивным инструментом.
В 1975 году в лаборатории появился электронный кругломер, позволяющий контролировать отклонения формы и взаимного положения поверхностей вращения деталей. Позже, кафедрой был приобретен профилометр- профилограф, позволяющий проводить измерение параметров шероховатости, волнистости а также воспроизводить профиль поверхности исследуемой детали.
В 80-х годах в лаборатории кафедры появились разрывная машина, машина трения, твердомер, позволяющие проводить исследование физикомеханических свойств изделий после различных методов обработки.
Для проведения исследований прочностных свойств зубчатых муфт был разработан и изготовлен стенд, позволяющий оценивать распределения напряжений в различных объемных зонах и участках данных деталей. Исследованиями в данной области занимались доцент Польченко В.В., Финиченко В.А., Сапонджан Г.А.
В 
лаборатории проводились исследования эффективности действия смазывающе-охлаждающих технологических средств в процессе механической обработки, а также исследование обработки деталей осевым инструментом, в частности тянущее зенкерование.
После того как кафедру возглавил профессор Михайлов А.Н., лабораторная база кафедры значительно расширилась. В это время на кафедре начали проводиться исследования технологий непрерывного действия на основе роторных и роторно-конвейерных линий. При этом были разработаны несколько стендов по моделированию работы технологических и транспортных роторов, успешно используемых на лабораторных занятиях по дисциплине "Технологии непрерывного действия".
Помимо этого были приобретены установки для нанесения вакуумных ионно-плазменных покрытий «Булат» и ННВ 6.6-И1, а также изготовлены установки для ультразвуковой обработки.
При этом успешно проводятся исследования по нанесению многослойных покрытий с функциональной направленностью на осевой инструмент, внутренние цилиндрические поверхности, лопатки турбин реактивных двигателей, зубчатые колеса и другие детали.
В лабораторию кафедры был приобретен универсальный заточной станок, позволяющий производить сложную заточку металлорежущего инструмента различных типов (сверл, зенкеров, фрез и пр.).
Для оценки микроструктуры поверхностей, был приобретен большой металлографический микроскоп NEOPHONE-2 с возможностью цифрового вывода изображения на ПК. Использование микроскопа позволило более детально оценивать структуру поверхности после различных видов обработки, а также измерять толщину наносимого покрытия.
В лабораторных условиях кафедры, помимо проведения экспериментальных исследований преподавателями и студентами, а также проведения лабораторных и практических занятий, регулярно проводится технологическая и учебная практика у студентов и магистрантов выпускников кафедры.