NTNU har flere sentre med ulik tilknytning. De største sentrene:

SFF-, SFI- og FME-sentrene

• Sentre for fremragende forskning (SFF)
• Sentre for forskningsdrevet innovasjon (SFI)
• Forskningssentre for miljøvennlig energi (FME)

Andre forskningssentre med NTNU som vertsinstitusjon

• CCIS – Center for Cyber and Information Security
• CHAIN – Centre for Global Health Inequalities Research
• ECCSEL ERIC – The European CCUS Research Infrastructure
• Green2050 - Senter for grønt skifte i bygget miljø
• HUNT forskningssenter
• K.G. Jebsen-sentre
• Norsk havteknologisenter
• NTNU VISTA CAROS – Centre for Autonomous Robotics Operations Subsea
• Prosjekt Norge
• Senter for helsefremmende forskning
• Senter for digitalt liv Norge (DLN)

Sentre for fremragende utdanning (SFU)

• ENgage – Centre for Engaged Education through Entrepreneurship
• ExcITEd – Excellence in IT Education

NTNU and SINTEF Ocean

• Norsk havteknologisenter

NTNU, SINTEF, UiO og St. Olavs Hospital

• Gemini-sentre
• Lavutslippssenteret

Sentre finansiert av Helsedirektoratet

• Nasjonalt kompetansemiljø om utviklingshemming (NAKU)
• Nasjonalt kompetansesenter for psykisk helsearbeid (NAPHA)
• Regionalt kunnskapssenter for barn og unges psykiske helse og barnevern (RKBU)
• Senter for omsorgsforskning

Nasjonale sentre for opplæring

• Matematikksenteret – Nasjonalt senter for matematikk i opplæringen
• Skrivesenteret – Nasjonalt senter for skriveopplæring og skriveforsking