实验室与国外相关机构和企业联合成立了4个国际联合实验室/研究中心，分别是：东北大学-三菱电机节能研究中心，东北大学-罗克韦尔自动化实验室，东北大学-贝加莱联合集成自动化实验室和东北大学-施耐德电气联合实验室。
1）东北大学-三菱电机节能研究中心
2010年11月，我实验室与日本三菱电机公司联合创立东北大学-三菱电机节能研究中心。研究中心致力于使用三菱电机提供的精益求精的研发平台，研究如何利用自动化技术使得大型能耗设备实现有效节能降耗的控制技术，从而为解决新出现的冶金及电力行业节能降耗问题提供自动化的解决方案。
三菱电机创立于1921年，是全球知名的综合性企业集团。在2009年的美国《财富》500强排名中，名列第215名。三菱电机始终致力于节能产品和技术的研究，在其绿色制造理念下开发出来的节能产品以及其可视化节能技术，可以使得平时容易被忽略的浪费和能源使用不合理等问题一览无遗的呈现出来。节能研究中心将引进、消化与吸收三菱电机的先进节能思想与技术，并结合我国工业实际情况以及实验室多年来积累的复杂工业过程的节能降耗技术研究经验进行相关产品与技术的改进与创新，开发适合于我国实际工业情况的节能降耗产品与技术。
在节能降耗与工业控制系统方面，研究中心利用三菱电机捐赠的Q02UCPU型PLC和数字量输入输出模块QX40、QY40等模块，建立了面向于复杂工业系统的可视化节能实验系统，旨在实现复杂工业系统的重大耗能设备的节能降耗；同时，利用其Q03UDCPU型PLC和以QJ71MES96为代表的MES接口产品群，从与制造业相同的角度、立场，设计了eFactory可视化能源管理系统，模拟实现了生产的最优化，使看不见的问题变得可视化。
2）东北大学-罗克韦尔自动化实验室
实验室与美国罗克韦尔自动化公司合作建立“东北大学-罗克韦尔自动化联合实验室”。该实验室占地面积400平方米，其设备由罗克韦尔自动化公司捐赠（总价值75万美元），包括工控机、可编程逻辑控制器、变频器、智能马达控制器、变速器等处于世界自动化领域领先水平的系列产品。
近年来，结合自动化专业的特点，实验室进行了不断的改进与完善。经过“九五”211工程、“十五”211工程和“985”一期、二期工程的建设，东北大学-罗克韦尔自动化实验室已具备世界一流的实验设备、一流的实验环境。目前，实验室云集了博士、硕士和本科生等各专业的学生，从这里毕业的学生在就业市场上大受欢迎，纷纷被有影响的大公司（罗克韦尔自动化、西门子、摩托罗拉、西马克、华维等）录用。可以说，东北大学-罗克韦尔自动化实验室已成为高素质人才的培养基地。
3）东北大学-贝加莱联合集成自动化实验室
2010年4月16日，实验室和贝加莱工业自动化（上海）有限公司共建“东北大学-贝加莱联合集成自动化实验室”。贝加莱（B&R）是一家自动化技术领域的全球性领导厂商，总部位于奥地利。企方投资了100余万元人民币用于实验室的建设。实验室配备了最新的控制技术产品，完整的装备了可用于各种机器控制设计MA、流程工业PA和工厂自动化FA所需的软硬件平台。这些设备能够满足学生针对PLC编程、Matlab/ Simulink建模与仿真、机器人与CNC研究、机器控制算法设计、闭环控制、远程维护与诊断等各种实际教学需求，并能结合企业实际开发基本的工程实际项目，以及电气工程师的培训。
该实验室的建立旨在使学生能够接受到世界领先的控制技术，并通过实践提升自身对控制系统整体架构设计、软件编程与测试等方面综合的专业素质，能够成为企业与社会需要的实用型人才。同时，通过这一合作也能加强学校与企业之间的沟通，积极吸取学校在科研方面的资源，发挥贝加莱作为企业在市场实际中的优势，使得学校更好的实现产学结合，产学互进的良性发展。
4）东北大学-施耐德电气联合实验室
2008年4月28日，实验室与施耐德电气公司（Schneider Electric）共同建设的“东北大学-施耐德电气联合实验室”正式挂牌成立。该实验室占地面积300平方米，近年来，施耐德电气公司为该实验室投资近600万元人民币。施耐德电气公司初期捐赠价值380万元人民币的设备，随后追加了中（高）压及低压等电气设备。目前主要设备有6套大型实际工业设备模型、施耐德“透明就绪”现场总线设备和十套“电工实训”设备。具体包括：MD1AAE935型表面处理加工设备、MD1AE945型旋转传输设备、MD1AE925型立体仓库、MD1AE91型五轴机械手、MDG99160型无功功率补偿设备和MDG99159型有源滤波器；“透明就绪”现场总线设备包括：施耐德最先进的Quntum双机热备可编程逻辑控制器两套、Quntum远程I/O、ATV71矢量变频器、M340大型PLC、Tesys U电动机保护及预报警系统、SCADA电网监控系统及HMI触摸屏等世界领先的电气及自动化产品。除此之外，施耐德电气公司每年也提供50万元包括大学生创新竞赛、设备更新等活动的经费。结合电气工程及其自动化、自动化专业的特点，实验室也在不断的改进和完善。
