三菱重工負責研發的機構是技術本部。
技術本部下轄各個研究所和技術研修部、技術企劃部及知識產權部。
技術本部從事研發的主要機構是各個研究所，它們包括：
先進技術研究中心
地處橫濱市，主要研究方向為電力、環境、運輸和防衛、工業等方面的尖端技術，例如太陽能電池、薄膜技術、新元素、激光技術及各種傳感技術。
長崎研究所
主要方向為船舶工業相關的流體動力、材料、工藝、聲學、制導等方面技術。該研究所擁有世界上最大的民間企業所屬試驗水池群，包括推進性能水池、適航性水池、淺水水池、水洞以及冰海水池等。該研究所可以視為日本船舶工業最為重要的科研基地之壹。
高砂研究所
位於兵庫縣高砂市，主要從事能源、交通和動力方面的研究，包括燃氣輪機、核電、高速公路信息系統、空調制冷或供暖設備、機器人、發電機組管理等方面。
廣島研究所
主要研究方向為尖端技術，包括新材料、固體高分子電池、燃料電池、X射線照相機、高純度制氫設備等。該研究所也從事鋼鐵、化工、建築、交通、印刷和風力發電技術的研究。
橫濱研究所
主要方向為環境保護相關技術，包括垃圾處理、汙水處理等，也進行柴油機、蒸汽輪機等發動機領域的研究。
名古屋研究所
該所的特長在於為包括機械、船舶、建築等各個領域提供工業設計方案。也從事流體動力、聲學、電子制導、高分子化學、新材料和新工藝等方面的研究。