中南大学机械工程博士后流动站的研究机构丰富多样，涵盖了多个领域的专业研究。具体包括冶金机械研究所、微纳制造技术与装备中心、智能机械研究所、
机械电子工程研究所、
齿轮研究所、
工程机械研究所、模具技术研究所、机车车辆研究所、液压机械与控制技术研究所、抗磨材料研究所、机械学教研室、工程图学教研室、机械制造教研室、金工教研室、CAD/CAM中心以及工业制造技术训练技术中心等多个科研所室。此外，该站还拥有教育部铝合金强流变制备技术与装备工程中心、国家
国家高技术研究发展计划智能机器人产业化基地、金属塑性加工摩擦润滑实验室和设备测试与诊断中心两个部级重点实验室。
中南大学机械工程博士后流动站的研究领域广泛，涉及机械设计及理论、
机械电子工程、
车辆工程、
机械设计制造及其自动化等四个二级学科。