Avec le CNRS et Aix-Marseille Université, l'école partage la tutelle de huit 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 Equilibre (IRPHE), Fiche IRPHE
Institut des Sciences Moléculaires de Marseille (ISM2), Fiche ISM2
Groupement de Rercherche en Economie Quantitative d'Aix-Marseille (GREQAM), Fiche GREQAM
Institut Mathématique de Marseille (I2M), né le 1er janvier 2014 de la fusion du Laboratoire d'Analyse, Topologie, Probabilités (LATP), et de l'Institut Mathématique de Luminy (IML), Fiche I2M
Laboratoire de Mécanique Modélisation et Procédés Propres (M2P2), Fiche M2P2
Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Marseille (LIF), Fiche LIF
Autres laboratoires partenaires
Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP),
Institut des Sciences du Mouvement (ISM).
MAJ 15/05/2017
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Institut FresnelLien externe
Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (LMA)Lien externe
Institut de Mathématiques de Marseille (I2M)