Avec le CNRS et Aix-Marseille Université, l'école partage la tutelle de plusieurs unités de recherche dans lesquelles la majorité des enseignants de l'école exercent leurs activités.
Centrale Marseille, par l'intermédiaire de ces laboratoires, contribue à la vie scientifique du site Aix-Marseille et sa valorisation dans les entreprises. Les laboratoires participent à la formation des élèves ingénieurs et peuvent les accueillir pour la réalisation de projets ou de stages.
Unités en co-tutelles
Institut Fresnel, 
Fiche FRESNEL
Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique de Marseille (LMA), Fiche LMA
Institut de Rercherche sur les Phénomènes Hors Équilibre (IRPHÉ), Fiche IRPHE
Institut des Sciences Moléculaires de Marseille (ISM2), Fiche ISM2
Aix-Marseille Sciences Economiques - AMSE (ex GREQAM), Fiche GREQAM
Institut Mathématique de Marseille (I2M), Fiche I2M
Laboratoire de Mécanique Modélisation et Procédés Propres (M2P2), Fiche M2P2
Autres laboratoires partenaires
Laboratoire d'Informatique et Systèmes (LIS), issue de la fusion du Laboratoire d'Informatique Fondamentale (LIF Fiche LIF) et du Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (LSIS)
Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP),
Institut des Sciences du Mouvement (ISM).
MAJ 15/05/2017
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Institut des Sciences du Mouvement (ISM)