Em Novembro de 2010 e Julho de 2018, a UM recebeu a aprovação do Ministério da Ciência e Tecnologia da República Popular da China para criar três laboratórios de referência do estado:
Laboratório de Referência do Estado para Investigação de Qualidade em Medicina Chinesa (Universidade de Macau) | SKL-QRCM (UM)

Este laboratório visa abordar as principais questões científicas e técnicas na avaliação da qualidade da medicina tradicional chinesa, desenvolver uma plataforma abrangente de R&D de medicamentos chineses de qualidade e formar uma equipa académica multidisciplinar. Assim, o laboratório realizará investigação transformacional sistemática, estabelecendo critérios de qualidade científicos para a investigação e o desenvolvimento inovadores de medicamentos tradicionais chineses e dando os seus contributos para o intercambio internacional.

Laboratório de Referência do Estado em Circuitos Integrados em Muito Larga Escala Analógicos e Mistos (Universidade de Macau) | SKL-AMSV (UM)

Este laboratório realiza investigação de ponta em diversos sistemas electrónicos, com dois focos de investigação principais, que se incidem sobre conversores analógico-digitais e chips de radiofrequência (RF) de baixa energia. Simultaneamente, o laboratório activamente aposta em desenvolver investigação em gestão de energia e chips de microfluidos.

Laboratório de Referência do Estado de Internet das Coisas para a Cidade Inteligente (Universidade de Macau) | SKL-IOTSC (UM)

Trata-se do primeiro laboratório de referência do estado da China na área de internet das coisas para cidades inteligentes. Este laboratório desenvolve teorias, algoritmos e sistemas fundamentais e comuns, assim como aplicações exemplares para cidades inteligentes. As actividades de investigação do laboratório abrangem cinco campos: sensores inteligentes e comunicação em rede, big data urbanos e tecnologia inteligente, energia inteligente, transporte inteligente, assim como segurança pública urbana e prevenção de desastres.

A UM criou centros de investigação e laboratórios conjuntos em cooperação com diferentes instituições de investigação e empresas, com vista a promover uma integração mais aprofundada e reforçar a cooperação indústria-universidade na investigação conjunta com o Interior da China, particularmente entre a Grande Baía Guangdong-Hong Kong-Macau e Macau. Os centros e laboratórios acima referidos são, designadamente:
Centros de Investigação e Laboratórios a Nível Provincial/Ministerial

Cinco centros de investigação e laboratórios a nível provincial/ministerial nas áreas tais como as de oncologia de precisão, estudos da Constituição e da Lei Básica, investigação educacional, história e cultura chinesas, física aplicada e engenharia de materiais, assim como química bioinorgânica e sintética.

Laboratórios Conjuntos com a Academia Chinesa de Ciências

Cinco laboratórios conjuntos criados em cooperação com institutos pertencentes à Academia Chinesa de Ciências nas áreas tais como as de ciência do cérebro, inteligência artificial, informação espacial, ambiente marinho e engenharia oceânica, assim como medicina de precisão.

Laboratórios Conjuntos Guangdong-Hong Kong-Macau

12 laboratórios conjuntos Guangdong-Hong Kong-Macau em diversas áreas, incluindo as de electromagnetismo, medicina tradicional chinesa, descoberta e desenvolvimento de fármacos, saúde ambiental, mecânica dos fluidos, cidades inteligentes, ciências da computação, inteligência artificial, ciência e engenharia de materiais, assim como materiais de energia.

Laboratórios Conjuntos com Empresas

12 laboratórios conjuntos criados com empresas, nas áreas de tecnologia inteligente de internet das coisas e infraestrutura urbana, sistemas de informação e segurança, big data e inteligência artificial, medicina tradicional chinesa, medicina de precisão, saúde pública, diagnóstico clínico, circuitos integrados e tecnologia analógica, bem como engenharia da energia, entre outras áreas.

Laboratórios Conjuntos com Instituições de Investigação

13 laboratórios conjuntos criados com instituições de investigação em diversas áreas, nomeadamente as de oncologia, optoelectrónica, medicina regenerativa, medicina tradicional chinesa, gestão da emergência, avaliação educacional, ciência quântica, inovação farmacêutica, e estatística.