2000年，原哈尔滨建筑大学建筑材料系及建材实验室併入材料学院，2001年成立材料物理专业。目前学院现有一个一级重点学科，涵盖三个二级学科博士点，2001年，材料加工工程、材料学学科在全国重点学科评比中分别列同类学科第一和第二；2002年材料物理与化学学科被评为国防科工委重点学科。学院拥有一个国家重点实验室、二个国防重点实验室、一个国防研究套用中心、二个省部级重点实验室。先进的实验设备和手段有力地促进了教学和实验工作，形成了独具特色的先进材料製备与加工人才培养和科技创新基地。

哈工大注重学生工程实践能力的培养，十分重视实践教学，重视基础课和专业课实验室建设，设立了学生科技创新基金，确保学生得到严格的实践能力训练和创新能力的培养。学生基础扎实、上手快、动手能力强、后劲足一直是社会对哈工大毕业生的总体评价。

哈工大材料科学与工程实验教学中心的前身是始建于二十世纪五十年代初的金属材料及热处理实验室、铸造实验室、锻压实验室、焊接实验室和建筑材料实验室，后又从金属材料及热处理实验室中独立出金属学实验室，这些实验室均由前苏联援建，都是国内建立最早和规模最大的专业实验室，几十年来，为大学、研究院所和工厂培养了一大批专业技术人才，为其他院校专业和实验室建立提供了经验。2000年和2002年，金属学实验室被评为省双基实验室。2002年，在金属材料及热处理实验室、铸造实验室、锻压实验室、焊接实验室基础上，通过“211”、“985”工程建设支持，在国内较早成立了材料学院专业实验教学中心。并于2003年在学校支持下又成立了材料物理专业实验室。

为了进一步突出教学实验地位，理顺和最佳化材料科学与工程教学实验室体系建设以及教学实验与各专业教学上的关係，合理的配置和利用各专业实验室的设备、资源优势，建立有利于培养学生实践与创新能力的实验教学体系，本着“集中建设、资源共享”的原则，2006年5月以材料学院专业实验教学中心为基础，整合了金属学实验室、材料物理实验室和学院所属的分析测试中心的相关实验室，组建了哈尔滨工业大学材料科学与工程实验教学中心。实验教学中心建制相对独立，实行校、院二级管理。

学校、学院非常重视实验教学中心教学队伍的建设，中心的专、兼职教师大多具有博士学位，层次高。中心现有94人，其中专职教师51人（教授13人，含博士导师9人），学校教学名师2人，教学带头人4人。中心教师分别属于材料学、材料加工工程和材料物理与化学三个二级学科。其中有几十人次获得各种奖励和荣誉称号。

近年来，实验教学中心教师取得了丰硕的教学和科研成果：承担教育部教学研究项目2项，2001年以来获国家教学成果二等奖1项，教育部全国普通高等学校优秀教材一等奖1项，第三届“国防科技工业优秀图书”奖1项，省级教学成果奖一等奖3项、二等奖4项，省精品课程1门，出版面向21世纪教材、“十五”国家规划教材2部、“十一五”国家规划教材4部、国防科工委重点教材2部。2003年以来获国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，国防、省、教育部一等奖7项，二等10项，发表论文1000余篇，其中SCI收录300余篇、EI收录200余篇。

实验教学中心的总面积为3678m，教学仪器设备总数631台套，总价值达3410万元。实验教学中心与国家、国防（部、省）重点实验室一起组成了材料科学与工程人才实验教学平台，面向全校9个专业为48门课程开设实验，共204个实验项目，年均面向学生2300人。其中实验教学中心负责开设专业基础实验、大部分专业实验及课内外创新实验，利用科研实验室的先进设备开设部分专业实验及课内外创新实验。