高等研究中心始建于1985年12月，前身为中南工业大学分析测试中心。2000年三校合并后，中南工业大学分析测试中心、湖南医科大学中心实验室和长沙铁道学院设备维修室整合组建为中南大学现代分析测试中心。2011年6月，在中南大学现代分析测试中心基础上成立了高等研究中心。2021年10月，依托中心成立湖南省电子显微镜中心。

中心为学校直属二级单位，主要从事物质成分/结构/性能表征技术、微纳加工与器件制造技术、疾病动物模型/细胞表型/细胞与分子影像分析技术等方面的研究工作，并开展上述领域的测试服务和人才培养。中心设有电镜中心、微纳加工中心、理化中心、力学实验室和医学高端大仪平台5个专业部门，为理、工、医类学科建设和科学研究提供基础支撑。同时，中心作为大型精密仪器公共平台，还承担着教育部、湖南省大型科学仪器设备共享服务平台的相关职责。

中心现有教职工40余人，其中长江学者特聘教授1人、享受国务院特殊津贴专家1人、博士生导师2人、正高职称4人、副高职称11人、具有博士学位18人；拥有仪器设备资产总值近3亿元，单台千万元以上设备4台，单台五百万元以上设备14台；拥有实验室面积约5000平方米。中心的主体仪器设备在性能参数和功能配置方面处于世界先进水平，规模、资产和支撑能力均处于全国高校前列。拥有国家计量认证合格证书(CMA)和中国合格评定国家认可委员会实验室认可证书（CNAS）。