O PPGMEC conta com a infraestrutura de diversos laboratórios do Departamento de Engenharia Mecânica e da Escola de Engenharia da UFMG no desenvolvimento dos trabalhos de dissertação e de tese de seus alunos. São basicamente quinze unidades laboratoriais de apoio à pesquisa no PPGMEC-UFMG, contando com dois centros de pesquisa e cerca de treze laboratórios de ensaios e experimentação em Engenharia, além de mais de oito salas de computação com recursos disponíveis para simulação discreta de fenômenos em Mecânica, tais como os pacotes Ansys-CFX, Abaqus, OpenFoam e Star-CCM. O CTM (Centro de Tecnologia da Mobilidade) e o CEA (Centro de Estudos Aeronáuticos) permitem o desenvolvimento de trabalhos de alta qualidade nas áreas de Motores de Combustão Interna e de Aeronaves de Pequeno Porte, respectivamente. O Laboratório de Biocombustíveis desenvolve pesquisas na área de desenvolvimento de combustíveis alternativos para veículos terrestres. O Laboratório de Robótica, Soldagem e Simulação (LRSS) possui uma das melhores infraestruturas laboratoriais do País na área de automação de processos de soldagem. O LABBIO (Laboratório de Bioengenharia), do departamento de Engenharia Mecânica, e o Laboratório de Biomecânica (MecBio), do departamento de Engenharia de Estruturas, propiciam as condições necessárias para o desenvolvimento de projetos em tecnologias assistivas, sistemas de bioengenharia, biomecânica e modelagem de sistemas biológicos. O Laboratório de Acústica e Vibrações e o Grupo de Dinâmica de Rotores, do departamento de Engenharia Mecânica, oferecem infraestrutura para pesquisas nas áreas de Vibrações em sistemas mecânicos e em seres humanos, acústica aplicada, dinâmica de máquinas rotativas e projeto de mancais e selos. As pesquisas nas áreas de processo de fabricação por usinagem e automação na fabricação contam com a infraestrutura do Laboratório de Usinagem e Automação. Os Laboratórios de Refrigeração Avançada e Bombas de Calor e o Laboratório de Termometria são os núcleos de pesquisa em tecnologias de fluidos refrigerantes eficientes, instalações termomecânicas eficientes, termodinâmica aplicada e análise termográfica de processos e equipamentos. O Laboratório do Núcleo de Excelência em Aproveitamento de Resíduos Sólidos centraliza as pesquisas de docentes e discentes do PPGMEC nas áreas de estudos de processos eficientes para aproveitamento de resíduos sólidos. Pesquisas nas áreas de interface com a Engenharia de Materiais, envolvendo pessoal da Engenharia Mecânica e Engenharia Metalúrgica e de Materiais, contam com o suporte do Laboratório de Conformação de Chapas e do Laboratório de Corrosão e Engenharia da Superfície. Por fim, pesquisas de docentes e discentes do PPGMEC na área de aplicação da nanotecnologia no desenvolvimento de novos materiais estão centradas no Laboratório de Nanocompósitos.