2010年，济宁市共有科研院所16家，其中，省属院所4家，市属院所12家。全市有省级院士工作站10家，市级院士工作站4家；科技中介机构460家；省级以上工程技术研究中心49家。
省属院所有省水稻研究所、省寄生虫病防治研究所、省科学院激光研究所、鲁南工程技术研究院。
市属院所有市医学科学研究所、市化工研究所、市轻工研究所、市纺织研究所、市农业科学研究院、市机械设计研究院、市液压元件研究所、市中医研究所、市农副产品加工机械研究所、市计划生育指导中心、市科学技术情报研究所、市建筑材料科学研究所。其中，山东省鲁南工程技术研究院于2009年成立，其他科研院所均在1991年前成立。
省属科研单位
山东省科学院激光研究所 始建于1978年，正县级科研事业单位，隶属山东省科学院。下设1个高新技术研发中心、4个研究室、1个中试车间，并有3个产业公司、1个中英合资公司。高新技术研发中心内设激光检测与无损探伤、光纤传感技术2个省科学院技术研发平台，1个省科学院应用传感器重点实验室，1个省光纤传感工程技术研究中心。有事业编制职工76人。科研骨干力量以英国、澳大利亚留学归国人员和博士、硕士及研究员为主，共22人。1991—2005年，完成科研成果41项。其中，达到国际水平的9项，填补国内空白的12项，国内领先水平的20项。23项成果获省部及院级奖励，获国家专利14项，其中实用新型11项、外观设计3项。发表论文近百篇，承担国家级科技项目2项，省级1项，市级1项，9项课题通过鉴定，引进硕士以上人才25人。2006年，经省政府批准设置“泰山学者”岗位。2006—2010年，承担国家“863”计划课题2项、科技支撑计划课题4项、国际合作计划课题3项、省重大专项项目6项，并争取各类省部级课题和院地课题60余项，获得部级奖励8项。
山东省鲁南工程技术研究院 2009年8月设立，由市政府主导建设、市科技局具体管理。2010年9月，设立山东省鲁南工程技术研究院管理中心，为副县级全额事业单位。山东省鲁南工程技术研究院依托济宁国家级高新区科技新城（产学研基地）而建，有研发办公区、孵化生产区和休闲服务区等，占地约55.5公顷，建筑面积约80万平方米，是集创意孵化、科技研发、总部经济、企业单元、中试、成果转化基地、配套服务等于一体的高层次、综合性、开放式的官、产、学、研、资相结合的公共创新服务平台。
山东省寄生虫病防治研究所 隶属于山东省医学科学院，始建于1950年，位于市中区，是山东省唯一的集寄生虫病防治、科研、临床医疗、人才培养和科技开发为一体的省属专业机构，是世界卫生组织（WHO）淋巴丝虫病和绦/囊虫病合作中心，硕、博士研究生培养点。研究所分别于1958年、1983年和1988年在全国率先基本消灭黑热病、丝虫病和疟疾三大寄生虫病，获得全国防治工作“三连冠”。后经20余年的监测与防治，于2004年消灭丝虫病。肝吸虫病达到基本控制。绦/囊虫病、肠道寄生虫病等病的防治取得较大成绩，为保障山东人民身体健康作出了重大贡献。1991—2010年，先后承担完成包括世界卫生组织（WHO）、国家级、省部级、厅院级科研课题500余项，获各级科技成果奖90余项。其中，国家科技进步一、二、三等奖5项；全国科学大会奖2项；省部级成果奖35项；厅院级成果奖50余项。王编及参编寄生虫病专者20余部，在国内外杂志报刊公开发表学术论文1000多篇。至2010年，研究所附设有山东省医学科学院第三附属医院、山东省消化系统疾病防治中心、山东囊虫病治疗中心。出版发行国家级杂志《中国病原生物学杂志》。所属医学昆虫学科为省医药卫生重点学科，媒介生物学实验室为省医药卫生重点实验室，寄生虫分子免疫学为山东省医学科学院重点学科。
山东省水稻研究所 1965年10月，济宁地区南阳湖农场改建为山东省农科院水稻研究所；12月，改为山东省济宁水稻研究所。1978年3月，将原济宁地区水稻研究所恢复改建为山东省水稻研究所，隶属于山东省农业科学院，位于济宁市南郊。1992年，所部迁至济宁市车站南路。2009年6月，由济宁迁址济南，原驻地变更为山东省水稻研究所济宁试验站。20世纪90年代，开展水稻生物技术研究，育成的主要品种有80—473—1、鲁香粳2号、圣稻301、紫香糯2315等。2000年后，黄淮区条纹叶枯病大面积发生，先后育成圣稻15、圣稻16等抗条纹叶枯病品种。在优质稻育种方面，育成的香粳9407大面积推广。通过引进综合性状优良的“太湖粳”种质，育成中熟优质高抗稻瘟病品种圣稻13和早熟优质品种圣稻14等品种。2008—2010年，由于黄淮稻区灰飞虱大暴发，导致水稻黑条矮缩病大发生，山东省水稻研究所开展水稻黑条矮综病综合防控技术研究，进行了抗灰飞虱、抗黑条矮缩病水稻种质资源筛选鉴定等工作。利用MAS培育出携带抗白叶枯病基因Xa21和Xa23的高代品系及携带抗条纹叶枯病基因Stv-bi的高代品系多份。以携带抗褐飞虱基因Bph14和Bph15连锁的分子标记辅助选择，培育出抗褐飞虱粳稻材料多份。并选育出多个高产、优质双抗水稻新品系，表现出良好的抗白叶枯病和抗螟虫及抗除草剂性能。利用转反义程序性死亡基因培育出耐盐水稻新品系多份。在水稻栽培技术研究方面，开展良种良法配套的高产高效栽培技术研究，进行机插秧、直播配套高产栽培技术研究与示范。开展麦茬水稻高产栽培生理指标及配套技术研究、沿南四湖区小麦—水稻轮作模式下农业面源污染高效防控技术研究等。
1991—2010年，共育成山东省审定品种11个，国审品种2个，获得新品种保护权3个，获省部级科技奖励6项。主持承担国家水稻产业技术体系济宁综合试验站、农业部跨越计划、科技部成果转化资金、国家自然科学基金、国家科技支撑计划、公益性行业科研专项、转基因专项课题、山东省农业良种工程、山东省成果转化资金等项目40余项。长期承担国家北方黄淮粳稻组水稻区试、农业部DUS测试、国家水稻品种山东省水稻区试等试验任务。
部分市属科研机构
济宁市农业科学研究院 前身为济宁市农业科学研究所，始建于1958年，2002年8月更名为济宁市农业科学研究院，并成为山东省农科院济宁分院，是山东省规模较大的市（地）属综合农业科研单位。2010年，在职职工220人，专业技术人员157人，其中农业推广研究员17人，高级农艺师42人，农艺师50人。具有大专以上学历的152人，其中博士研究生3人，硕士研究生21人。先后有6名专家享受国务院颁发的政府特殊津贴；15名科技人员被评为省、市级科技拔尖人才或有突出贡献的中青年专家；13名科技人员被评为全市优秀青年科技人才；2名科技人员被授予市委、市政府首批科技重奖；1名科技人员被授予市科技功臣奖。全院设有小麦、玉米、蔬菜、畜牧、经作、生态农业、生物工程、林果花卉、情报信息、农田灌溉等13个专业研究（开发）所（中心）及6个行政管理处（室）。有实验场36.02万平方米，日光温室8000余平方米。2002年，建成国家农作物品种区域试验站，2006年，建立山东省大豆育种工程技术中心。2007年、2008年分别建成玉米、大豆、甘薯三个国家级综合试验站。2008年，建成济宁市产学研合作工作站。2009年，被批准为现代农业技术培训基地，同年建成济宁市专家服务工作站。2010年，建立国家大豆改良中心济宁试验站。1996—2000年，共完成国家、省、市科研项目72项（次），获得各种科技成果奖励82项（次）。其中，省部级以上奖励24项（次），市科技进步一等奖18项（次），市科技进步二、三等奖40项（次）。获专利4项，主编或参编出版专业科技书籍15部，撰写学术论文和科普文章280多篇。选育出小麦、大豆、玉米、甘薯、辣椒等农作物新品种48个。其中，小麦鲁麦16号、济宁12号、济宁13号、济宁16号、济宁17号，大豆鲁豆12号、山宁8号、鲁宁1号、山宁11号、山宁12号、山宁14号、山宁15号、山宁16号、高丰1号，玉米鲁宁202号、长城LN29号、J糯3号，甘薯鲁薯4号，辣椒鲁椒3号分别通过省级审定或认定。大豆鲁宁1号、山宁16号分别于2003年、2009年通过国家审定。有8个新品种申请植物新品种保护，有5个品种获得植物新品种权。推广转化科技成果40余项，取得社会经济效益200多亿元。承担的济宁市科技兴农十大工程之一的“济宁市甘薯脱毒快繁工程”，1998年被授予全省两薯脱毒技术推广先进单位。育成的“济宁12号”“济宁13号”小麦新品种和“超高产夏大豆新种质JN96—2343的创新研究”，分别被评为济宁市2001年和2002年十大科技成果奖。
济宁市机械设计研究院 前身为济宁地区机械研究所，成立于1976年12月，区级事业单位，编制15人，隶属济宁地区机械工业局。1984年12月，济宁地区机械研究所与原济宁市机械研究所合并成立济宁市机械研究所，区级事业单位，编制69人，隶属济宁市机械工业局。1990年11月，升格为济宁市机械设计研究院，正县级事业单位，编制100人，隶属济宁市机械工业公司。1998年6月，隶属济宁市高新技术开发区管委会。2009年1月，由济宁市吴泰闸路106号迁至高新区崇文大道1688号，新建工业园占地面积6.4万平方米，建筑面积26280平方米。内设行政办公室、总工办公室、财务部、生产部、销售部、技术部、质量部、工程部、设备科、机械生产厂、电器生产厂、热处理生产厂及金相实验室、理化实验室、探伤室。主要从事油脂制取工艺及成套设备、天然植物有效成分提取工艺及成套设备、大豆蛋白工艺及成套设备、大豆低温粕工艺及成套设备、化工压力容器、工民建筑、电气自控、通用机械设备的研发、生产制造及工程安装。取得三类压力容器、压力管道设计、制造、安装许可证，通过ISO9001质量管理体系认证及美国ASME压力容器制造许可资质，是当时国内规模最大的油脂装备生产基地。截至2010年，全院有职工260余人，工程技术人员116人，占职工总数的44%（应用研究员5人，高级工程师56人，工程师46人）。设有油脂、饲料、机械、电器、土建、热处理等8个专业研究室及3个中试厂和3个实验室。1991—2010年，共完成各类科研项目60余项。其中，“YQS-50油脂浸出成套设备”获国家星火三等奖、省星火一等奖；“DTDC三功能蒸脱机”获国家实用新型专利，并被国家科委列为替代进口产品；“30t/d天然叶黄素提纯工艺及成套设备工程”获省科技进步二等奖，“1000t/d大豆一次浸出成套设备工程研究”被列为国家火炬计划项目；“WR500型滚筒软化机”被评为国家级新产品等。
2009年10月22日，全市科技创新与人才工作座谈会召开。
济宁市化工研究所 始建于1971年，系全民所有制事业编制的专业科研机构。位于济宁市红星东路127号。1971年为济宁地区化工研究所，1984年改名为济宁市化工研究所。全所共有职工38人。其中，高级工程师1人，工程师10人。下设3个实验室，1个分析室，1个办公室。2005年，有职工62人。其中，研究员4人，高级工程师17人，工程师16人，大专以上学历占70%。下设3个研究室，1个开发室，2个分析室，一个资料室和办公室。1994年，先后与北京大学、山东大学等国内知名院校和研究单位合作。其研究领域主要有饲料、饲料添加剂、生化制药、皮革化工材料、化学试剂及精细化工产品。先后承担完成国家、省部级科研项目27项。其中，获国家、省部级科技进步奖13项，市级科技进步奖14项。2002年，该所成为“国家生物技术产业基地骨干企业”“山东省高新技术企业”，2005年，被评为济宁市“十五”企业技术创新工作先进单位。1991—2005年，先后承担国家、省（部）、市级科研项目30项，其中受奖项目27项。2008年，承担省级科技计划项目1项，市级1项。2009年、2010年分别承担市级计划各1项。
济宁市科学技术情报研究所 始建于1978年。科级事业编制，隶属市科学技术局Q2010年，在职职工24人。其中，硕士研究生2人，本科生18人，专科生3人。具有正高级专业技术职务的1人，副高级专业技术职务的8人，初级6人。设网络管理中心、科技咨询查新与评估中心、网络电视中心、信息研究室和办公室。1991年，计算机检索服务中心成立。1996年，济宁市农业科技声像网成立。2000年1月，济宁市科技信息网络正式开通。2001年，投资200万元对网络进行软硬件全方位升级改造，2002年接入10兆光纤，2003年开通济宁市科学技术局政务网站，2004年更换浪潮高端服务器。2005年，建设科技资源公共服务平台。2010年，在引进《中文科技期刊全文数据库》《中国科学技术成果数据库》《中国科技文献库》《学术论文数据库》《中国专利文献库》等24个国家级文献资料库的基础上，自建10个数据库。分别是《济宁市科技发展计划项目数据库》《济宁市科技文件文档数据库》《济宁市科技成果数据库》《科技政策法规库》《济宁市专业技术人员专家数据库》《济宁市高新技术企业信息库》《济宁市大型科学仪器设备数据库》《山东省科技计划项目评审济宁籍专家数据库》《高层次人才数据库》《科技视频图片数据库》。2010年年底，市科技情报所完成科技情报调查研究项目20项，获奖8项，发表论文15篇。1999—2000年，市科学技术情报研究所先后被评为山东省科技系统先进单位和山东省科技情报事业创建40周年先进单位。