牧医所现拥有科学研究、技术创新、基础支撑等各类平台30余个，其中6个国家级平台，13个省部级平台，5个国际合作平台，1个大型仪器设备共享平台。畜禽营养与饲养全国重点实验室是全国动物营养领域唯一一家国家级重点实验室。国家家养动物种质资源库是科技部认定的首批国家基础科技平台之一。中心实验室拥有大型仪器设备170多台（套），建有品质安全检测、代谢组学、脂质组学、蛋白质组学、生物成像等5大平台，向全社会实现科研资源开放共享，为行业科研提供服务。牧医所还拥有各类科研试验基地8个，包括北京昌平马池口综合基地、北京昌平南口基地、天津武清综合基地、内蒙古乌拉盖肉牛基地、甘肃平凉西部肉牛基地、河北廊坊牧草基地、内蒙古鄂托克旗牧草基地、河北献县肉鸭基地等。（2025年5月更新）
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牧医所设有动物遗传资源与育种、动物生物技术与繁殖、动物营养与饲料、草业科学、动物医学和畜产品质量与安全6大学科，21个科技创新研究团队，其中入选科技部重点领域创新团队、中华农业科技奖优秀创新团队、全国专业技术人才先进集体等称号13项。