美国能源部拥有多个国家实验室,其中著名的还有布鲁克海文国家实验室(BrookhavenNational Laboratory)。这个实验室成立于1947年,位于纽约的长岛,以其在能源领域的研究而闻名。布鲁克海文实验室拥有3000名雇员,每年还接待全球的超过 4000名科学家的访问。布鲁克海文的年度研究经费超过4亿美元。
美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory,简称ANL)是美国政府最老和最大的科学与工程研究实验室之一——在美国中西部为最大。ANL是1946年特许成立的美国第一个国家实验室,也是美国能源部所属最大的研究中心之一。过去半个世纪中,芝加哥大学为美国能源部及其前身监管阿贡国家实验室的运行。阿贡是从二次世界大战曼哈顿工程的一部分,芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。1942年12月2日,美国科学家费米(Enrico Fermi,1901-1954)和他约50名的同事在芝加哥大学的壁球场里产生了世界上第一个受控核链式反应。战后,阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。数年来,阿贡的研究不断扩大,包括了科学、工程和技术的许多其他领域。阿贡现在不是,也从来不曾是武器实验室。阿贡有两个场所。伊利诺州-东场所被芝加哥环路西南约25英里的森林保护区所环绕。阿贡的4,000名雇员中约有3,200名在该1500英亩树木繁茂的场所工作。美国能源部芝加哥工作办公室也设在这里。