理学院实验中心的前身是基础课部实验中心，始建于2007年，中心实行校、院两级管理体制。目前，实验中心用房面积2500多平方米，仪器设备总值900余万元，中心下设大学物理实验室、数据科学实验室、应用物理学实验室共3个实验室。

大学物理实验室目前建有10间实验分室，开设常规实验项目15项、选做实验项目20项、演示实验项目80余项，各类仪器设备总值600余万元，主要承担全校理工类本科专业大学物理实验公共课程的教学任务、每年完成教学工作量约10万人时数。

数据科学实验室目前建有2间实验分室，开设实验项目30余项，各类仪器设备总值200余万元，主要承担理学院信息与计算科学、应用统计学两个专业的专业实验课程、课程设计、毕业设计等教学任务及全校校全国大学生数学建模竞赛的培训任务，每年完成教学工作量约2万人时数。

应用物理学实验室计划在理学院原材料物理实验室基础上改扩建而成，目前建有高性能计算中心机房1间，设备总值约100万元；另外3间实验分室正在筹建，开设实验项目20余项，购置相关仪器设备预算约250万元，主要承担理学院应用物理学专业的专业实验课程、课程设计、毕业设计等教学任务，每年完成教学任务约1万人时数。

实验中心拥有一支结构合理、教学水平高、实践能力强的教师队伍。中心现有工作人员及实验教师共34人，其中15人具有高级职称（教授7人），18人具有中级职称，1人具有初级职称，博士学位人员13人，硕士学位人员19人。2011年底实验中心顺利通过了湖南省教育厅基础实验室合格评估，成为挂牌的湖南省高等学校合格实验室。

近年来，理学院实验中心在硬件发展完善的基础上，坚持立德树人根本任务，潜心内涵建设，注重实践教学的特色发展。围绕创新创业人才培养，紧紧抓住大学生学科竞赛这一重要实践育人平台，不断深化实验教学改革，组建强劲的师资团队，着力提高实验教育教学质量和创新性应用型人才培养成效，用好学科竞赛这一载体，实现以赛促学、以竞赋能，推进实践育人，在比赛中不断增强学生的创新精神、实践能力，不断提升学生的团队意识、奋斗精神，全面提高学生的综合素质。培训的学生在“高教社杯”数学建模竞赛和数学竞赛中，获国家一等奖6项，国家二等奖13项，省级一等奖12项，省级二等奖15项，省级三等奖30项；在全国“电工杯”数学建模竞赛中获国家二等奖4项，国家三等奖7项。在全国大学生物理实验竞赛（创新）中获国家三等奖3项，在湖南省大学生物理竞赛中获省级二等奖2项，省级三等奖4项。中心目前形成了教师与参赛学生相互促进、相互发展的良好态势；以赛促教，以教助赛，将竞赛融入专业教学，强化学科竞赛与相关课程建设的结合，围绕学科竞赛引导学生参加课题辅助研究，不断推动教学内容与方法的改革。