成立于2022年11月，创新研究院是公司的专职研发机构，承担公司科技体系建设、产品研发与产业研究、标准规范通用图编制、应用示范与成果转化、科技平台运行等职责。创新研究院院长由公司总工程师兼任，构建了由资深工程师与博士（后）为主体的研发队伍，目前有正高级研究人员6人，博士（后）2人，享受国务院特殊津贴、交通运输青年科技英才、湖湘青年英才（科技类）等各类省部级人才十余人次。

2011年12月由湖南省科技厅批准设立，主任由公司总工程师担任，管理办公室设置于创新研究院，主要研究方向包括：特殊岩土技术、路面工程、桥梁工程、盾构隧道与地下空间技术、智慧交通、工程结构安全与监测（控）技术。中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室是公司科技创新体系的重要组成部分，也是公司开展高水平科技研发活动、聚集和培养优秀科技人才、进行高层次学术交流、促进科技成果转化的重要基地，是开展交通行业前沿与关键技术研究、提升公司自主创新能力和核心竞争力、推动产学研融通的重要载体。作为公司的主要创新投入平台，中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室对重大科技攻关项目、产业产品孵化项目、纵向配套与标准项目、软科学研究项目、开放课题项目等进行分类支持。

2017年由湖南省科技厅批准设立，主要研究方向：智能道路建设与管理技术，智能网联车辆技术，车路协同环境下的交通管理技术，车路联网与通讯技术。实验室基于充分发挥车联网、大数据、互联网等新技术的效能，通过研发基于车路协同的智能道路、智能车辆、交通管理和通信技术，达到提升综合交通效率，减少（消除）交通安全事故的目的，为建设“四个交通”提供技术支持，为车联网、网联汽车、主动交通安全等新技术的应用与开发提供开放的研发与测试平台。

2016年8月由湖南省科技厅批准设立，主要研究方向：交通大数据融合与信息安全，交通系统规划、组织与智能管控，交通安全主动防控，城市公共交通运营与管理。实验室围绕综合交通规划与管理的关键理论和核心技术开展高水平研究，目前已经在智慧交通、基于大数据和互联网+交通管理与控制等相关领域取得了丰硕的研究成果，承担了多项国家级、省部级重要科研项目。

2021年5月由湖南省科技厅批准设立，主要研究方向：大直径盾构隧道设计与建造技术研究，复杂地下空间结构设计与施工关键技术研究，隧道与地下空间智慧运维技术研究。中心从事以盾构隧道为核心的地下工程技术研发、标准制定、科普培训等工作，旨在依托大型重难点工程项目，解决现今盾构隧道与地下空间工程建设过程中的“卡脖子”技术难题。

2023年12月由湖南省科技厅批准成立，主要研究方向：关键装备与系统研发，轻量化应急监测平台设计与开发，评估方法研究。研究中心主要对交通、建筑、水运等结构安全监测装备与系统、轻量化应急监测云平台关键技术、应急监测数据的自动化评估与决策方法等开展系统研究，形成我省结构安全应急监测与处置的专业能力，服务结构安全预警预防与灾后评估决策。

2019年1月由湖南省科技厅批准设立，主要研究方向：中低速磁浮规划设计，中低速磁浮建设技术，中低速磁浮运维管理，中低速磁浮工程造价研究。中心为湖南首家磁浮领域省级工程中心，中心以促进湖南省磁浮技术科技创新为目标，打造集磁浮技术研发、项目规划设计、投资建设、运营维护及装备制造于一体的技术合作平台。

2022年6月由省科技厅批准设立，主要研究方向：道路与轨道交通建造新技术，数智交通建设运维成套技术，绿色低碳道路结构与新材料研究。中心以智慧运维、绿色低碳为导向，打造中南地区道路及轨道交通行业中主要的科研、设计、建造、投资平台，企业与高校的人、财、陆路交通基础设施建设与运维平台。

2023年12月由湖南省发展和改革委员会批准成立，主要研究方向：地下空间的高韧性材料与结构、智能建造技术与装备、智慧运维技术与装备，以及地下人居环境的低碳营造技术。中心将深入探索复杂服役环境下工程装备扰动地层变形机制及装备性态时空演化规律、多致灾因子作用下地下人居环境的低碳营造技术。中心将深入探索复杂服役环境下工程装备扰动地层变形机制及装备性态时空演化规律、多致灾因子作用下地下单体结构及系统全寿命功能演化规律等科学问题，集中力量攻克地下空间开发应用基础研究、分析软件和关键工程装备等难题。

于2022年入选“芙蓉计划”-省企业科技创新创业团队支持项目，主要研究方向：中低速磁浮选线定线关键技术，中低速磁浮轨道系统关键技术，磁浮桥梁体系车桥耦合分析及力学性能关键技术，中低速磁浮隧道关键技术。团队是湖南省首个磁浮建设技术团队，依托凤凰磁浮文化旅游工程及长沙磁浮东延线接入T3航站楼工程，开展了复杂地质条件下工程选线、磁浮轨道接头处理方案及轨排施工进度控制、梁型结构优化及列车-桥梁耦合动力响应分析等一系列关键技术研究，旨在为磁浮交通工程建设的发展提供强有力的技术支撑与保障，主要攻克面向工程应用的磁浮工程建筑关键技术和基于全寿命周期理论的磁浮智慧运维技术。