实验室下设门类齐全的学科试验研究室，针对传统能源方式的运输车辆性能试验研究和技术服务，设有整车性能试验研究室、车辆结构安全试验研究室、汽车碰撞安全试验研究室、车用化学品试验研究室、汽车零部件试验研究室、节能环保试验研究室；针对智能汽车和自动驾驶测试技术研究和技术服务，设有智能网联汽车测试研究室、车路协同仿真试验研究室；针对从业人员职业心理测评研究和技术服务，设有驾驶人适宜性测试研究室。

实验室依托交通部公路交通试验场建设有平衡车速190km/h的5.5km高速循环跑道及长直线性能试验路、可靠性、耐久性试验路、ABS试验路、边长为330米的汽车动态试验广场、外部噪声测试广场、6%～60%的八条标准坡道及两条低附着坡道等汽车道路试验设施，试验道路总里程达28.6km，同时拥有建成并投入使用的自动驾驶封闭场地测试基地，被交通运输部授予自动驾驶封闭场地测试示范基地，可支持实验室开展汽车整车和汽车列车主动安全、噪声、动力性、经济性、制动性、操作稳定性、可靠性和主观评价等全套的汽车性能试验验证及技术研究工作，达到国内领先水平。