مجموعه آزمایشگاه‌های فولاد مبارکه از آزمایشگاه‌های آهن‌سازی، فولادسازی، محصول و مرکزی، گواهی کیفیت تشکیل شده و تحت نظر مدیریت آزمایشگاه‌ها و زیر مجموعه معاونت تکنولوژی شرکت مشغول به فعالیت هستند.
آزمایشگاه آهن‌سازی فولاد مبارکه در خصوص آنالیز نمونه‌های نسوز درخواستی دفترفنی نسوز، نمونه‌های سنگ معدن آهن درخواستی واحد امور معادن و سایر نمونه‌های درخواستی نواحی مختلف همکاری دارد. درمجموع ماهانه بالغ‌بر ۴۰ هزار تست در آزمایشگاه آهن‌سازی انجام می‌گیرد.
آزمایشگاه آهن‌سازی برای اولین بار در کشور در راستای مسئولیت اجتماعی شرکت با شرکت‌های دانش‌بنیان همکاری زیادی درزمینه بومی‌سازی تجهیزات آزمایشگاهی از جمله، دستگاه استحکام فشاری گندله و دستگاه لیندر (پایلوت پلنت احیایی)، دستگاه بلین و دستگاه نمونه‌گیری خودکار از کامیون‌ها داشته است.