材料微观分析与热处理实验室由金相制备室、试样制备室、金相互动室、数码金相室、热处理室和多媒体教师组成，承担了《材料科学基础实验》、《金属热处理原理及工艺实验》、《工程材料》等课程的实验教学。同时可提供金相样品制备、显微组织照相与分析、材料的热处理及硬度等的检测表征服务。
自2005年起，材料微观分析与热处理实验室承办历年校内“工程材料-金相显微分析实验技能竞赛”，自2013年开始承担了每年一届的全国大学生金相技能大赛的选拔和培训工作。目前，实验室已建立西北工业大学材料科学与工程创新实践基地，自第二届全国大学生金相技能大赛至今，共获得奖项19项。
