武汉大学物理科学与技术学院的教学科研资源丰富，包括多个实验室和研究中心。
物理基础实验中心设有基础物理、近代物理、演示物理等不同领域的实验室，总面积2858平方米，拥有2241台仪器设备，总价值高达850万元。中心承担了全校6260人的物理实验教学，包括普通物理、大学物理、近代物理和演示物理，共计256个实验项目。
在前沿科技领域，纳米科学与工程研究中心是重要的研发力量。纳米科技被视为21世纪的科技战略制高点，我校已投入三千万元，整合物理、化学、生物、材料和医学学院的力量，组建跨学科的纳米科学与工程研究中心，为物理学院和研究工作提供有力支持。
电子显微镜中心是校内的重要科研机构，挂靠物理科学与技术学院。中心购置了两台国际领先的电子显微镜，如JEM-2010FEF和LaB6型透射电子显微镜，价值约170万美元，致力于发展电子显微学及其在多个学科领域的应用。
声光材料与器件实验室关注声光材料的基础研究，是教育部重点实验室，以创新群体为核心，探索新型声光器件的研发。
核固体物理实验室成立于2001年，拥有国际先进的核技术与材料科学研究设备，如多普勒展宽普仪、正电子寿命谱仪等，专注于低能正电子束、氮化碳材料等前沿领域的研究，是湖北省的重点实验室。