成立于2022年11月，創新研究院是公司的專職研發機構，承擔公司科技體系建設、產品研發與產業研究、標準規范通用圖編制、應用示范與成果轉化、科技平臺運行等職責。創新研究院院長由公司總工程師兼任，構建了由資深工程師與博士（后）為主體的研發隊伍，目前有正高級研究人員6人，博士（后）2人，享受國務院特殊津貼、交通運輸青年科技英才、湖湘青年英才（科技類）等各類省部級人才十余人次。

2011年12月由湖南省科技廳批準設立，主任由公司總工程師擔任，管理辦公室設置于創新研究院，主要研究方向包括：特殊巖土技術、路面工程、橋梁工程、盾構隧道與地下空間技術、智慧交通、工程結構安全與監測（控）技術。中南公路建設及養護技術湖南省重點實驗室是公司科技創新體系的重要組成部分，也是公司開展高水平科技研發活動、聚集和培養優秀科技人才、進行高層次學術交流、促進科技成果轉化的重要基地，是開展交通行業前沿與關鍵技術研究、提升公司自主創新能力和核心競爭力、推動產學研融通的重要載體。作為公司的主要創新投入平臺，中南公路建設及養護技術湖南省重點實驗室對重大科技攻關項目、產業產品孵化項目、縱向配套與標準項目、軟科學研究項目、開放課題項目等進行分類支持。

2017年由湖南省科技廳批準設立，主要研究方向：智能道路建設與管理技術，智能網聯車輛技術，車路協同環境下的交通管理技術，車路聯網與通訊技術。實驗室基于充分發揮車聯網、大數據、互聯網等新技術的效能，通過研發基于車路協同的智能道路、智能車輛、交通管理和通信技術，達到提升綜合交通效率，減少（消除）交通安全事故的目的，為建設“四個交通”提供技術支持，為車聯網、網聯汽車、主動交通安全等新技術的應用與開發提供開放的研發與測試平臺。

2016年8月由湖南省科技廳批準設立，主要研究方向：交通大數據融合與信息安全，交通系統規劃、組織與智能管控，交通安全主動防控，城市公共交通運營與管理。實驗室圍繞綜合交通規劃與管理的關鍵理論和核心技術開展高水平研究，目前已經在智慧交通、基于大數據和互聯網+交通管理與控制等相關領域取得了豐碩的研究成果，承擔了多項國家級、省部級重要科研項目。

2023年6月由湖南省科技廳批準成立，主要研究方向：公路工程地質災害風險智慧防范，公路工程洪澇災害風險智慧防范，公路工程裝配式支擋結構災害風險智慧防范。重點實驗室緊密圍繞公路工程自然災害風險普查大數據智慧應用領域的關鍵科學問題開展科學研究，推動公路工程自然災害風...

2021年5月由湖南省科技廳批準設立，主要研究方向：大直徑盾構隧道設計與建造技術研究，復雜地下空間結構設計與施工關鍵技術研究，隧道與地下空間智慧運維技術研究。中心從事以盾構隧道為核心的地下工程技術研發、標準制定、科普培訓等工作，旨在依托大型重難點工程項目，解決現今盾構隧道與地下空間工程建設過程中的“卡脖子”技術難題。

2023年12月由湖南省科技廳批準成立，主要研究方向：關鍵裝備與系統研發，輕量化應急監測平臺設計與開發，評估方法研究。研究中心主要對交通、建筑、水運等結構安全監測裝備與系統、輕量化應急監測云平臺關鍵技術、應急監測數據的自動化評估與決策方法等開展系統研究，形成我省結構安全應急監測與處置的專業能力，服務結構安全預警預防與災后評估決策。

2019年1月由湖南省科技廳批準設立，主要研究方向：中低速磁浮規劃設計，中低速磁浮建設技術，中低速磁浮運維管理，中低速磁浮工程造價研究。中心為湖南首家磁浮領域省級工程中心，中心以促進湖南省磁浮技術科技創新為目標，打造集磁浮技術研發、項目規劃設計、投資建設、運營維護及裝備制造于一體的技術合作平臺。

2022年6月由省科技廳批準設立，主要研究方向：道路與軌道交通建造新技術，數智交通建設運維成套技術，綠色低碳道路結構與新材料研究。中心以智慧運維、綠色低碳為導向，打造中南地區道路及軌道交通行業中主要的科研、設計、建造、投資平臺，企業與高校的人、財、陸路交通基礎設施建設與運維平臺。

2023年12月由湖南省發展和改革委員會批準成立，主要研究方向：地下空間的高韌性材料與結構、智能建造技術與裝備、智慧運維技術與裝備，以及地下人居環境的低碳營造技術。中心將深入探索復雜服役環境下工程裝備擾動地層變形機制及裝備性態時空演化規律、多致災因子作用下地下人居環境的低碳營造技術。中心將深入探索復雜服役環境下工程裝備擾動地層變形機制及裝備性態時空演化規律、多致災因子作用下地下單體結構及系統全壽命功能演化規律等科學問題，集中力量攻克地下空間開發應用基礎研究、分析軟件和關鍵工程裝備等難題。