成立于2022年11月，創(chuàng)新研究院是公司的專職研發(fā)機構，承擔公司科技體系建設、產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)研究、標準規(guī)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(chuàng)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(fā)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(chuàng)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(jiān)測（控）技術。中南公路建設及養(yǎng)護技術湖南省重點實驗室是公司科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，也是公司開展高水平科技研發(fā)活動、聚集和培養(yǎng)優(yōu)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(yè)前沿與關鍵技術研究、提升公司自主創(chuàng)新能力和核心競爭力、推動產(chǎn)學研融通的重要載體。作為公司的主要創(chuàng)新投入平臺，中南公路建設及養(yǎng)護技術湖南省重點實驗室對重大科技攻關項目、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)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(wǎng)聯(lián)車輛技術，車路協(xié)同環(huán)境下的交通管理技術，車路聯(lián)網(wǎng)與通訊技術。實驗室基于充分發(fā)揮車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等新技術的效能，通過研發(fā)基于車路協(xié)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(lián)網(wǎng)、網(wǎng)聯(lián)汽車、主動交通安全等新技術的應用與開發(fā)提供開放的研發(fā)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(shù)據(jù)融合與信息安全，交通系統(tǒng)規(guī)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(guī)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(jīng)在智慧交通、基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+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。

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(fā)、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(xiàn)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(tǒng)研發(fā)，輕量化應急監(jiān)測平臺設計與開發(fā)，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(jiān)測裝備與系統(tǒng)、輕量化應急監(jiān)測云平臺關鍵技術、應急監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動化評估與決策方法等開展系統(tǒng)研究，形成我省結構安全應急監(jiān)測與處置的專業(yè)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(guī)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(chuàng)新為目標，打造集磁浮技術研發(fā)、項目規(guī)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(shù)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(qū)道路及軌道交通行業(yè)中主要的科研、設計、建造、投資平臺，企業(yè)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(fā)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(huán)境的低碳營造技術。中心將深入探索復雜服役環(huán)境下工程裝備擾動地層變形機制及裝備性態(tài)時空演化規(guī)律、多致災因子作用下地下人居環(huán)境的低碳營造技術。中心將深入探索復雜服役環(huán)境下工程裝備擾動地層變形機制及裝備性態(tài)時空演化規(guī)律、多致災因子作用下地下單體結構及系統(tǒng)全壽命功能演化規(guī)律等科學問題，集中力量攻克地下空間開發(fā)應用基礎研究、分析軟件和關鍵工程裝備等難題。

于2022年入選“芙蓉計劃”-省企業(yè)科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊支持項目，主要研究方向：中低速磁浮選線定線關鍵技術，中低速磁浮軌道系統(tǒng)關鍵技術，磁浮橋梁體系車橋耦合分析及力學性能關鍵技術，中低速磁浮隧道關鍵技術。團隊是湖南省首個磁浮建設技術團隊，依托鳳凰磁浮文化旅游工程及長沙磁浮東延線接入T3航站樓工程，開展了復雜地質條件下工程選線、磁浮軌道接頭處理方案及軌排施工進度控制、梁型結構優(yōu)化及列車-橋梁耦合動力響應分析等一系列關鍵技術研究，旨在為磁浮交通工程建設的發(fā)展提供強有力的技術支撐與保障，主要攻克面向工程應用的磁浮工程建筑關鍵技術和基于全壽命周期理論的磁浮智慧運維技術。