西北工业大学材料国家级实验教学示范中心是开展实验教学、科学研究、社会服务和产业开发的公共实验平台。中心由材料微观分析与热处理实验室、材料物理与力学性能实验室、材料成型及控制实验室、材料超高温性能及复合材料工程实验室、材料现代分析实验室、材料创新综合实验室、材料虚拟实验室和中心办公室等组成。2012年被评为国家级实验教学示范中心，2017年获批建设陕西省材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心。

中心现有实验室面积约3200平方米，拥有透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光学和数码显微镜等材料微观分析仪器、材料常规与超高温力学性能试验机、材料常规与超高温物理性能实验仪、物理及化学气相沉积设备、高温烧结设备、大型材料成型设备、数控材料成形性能试验机、材料快速成型设备、高性能工作站和焊接机器人等本科教学专用仪器设备600多台套，设备资产超过1.5亿元。

中心依托材料学、材料加工工程和材料物理与化学三个国家重点学科，由材料实验教学中心、凝固技术国家重点实验室、超高温结构复合材料重点实验室、陕西省摩擦焊工程技术重点实验室、陕西省材料分析研究中心和3个省级工程技术研究中心组成，形成了强有力的人才培养平台。中心承担了材料学院、航空学院、航天学院、航海学院、机电学院及动力能源学院等学院约20个专业本科生 材料学科的实验教学任务，涉及材料科学与工程、航空航天工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工程力学、飞行器动力工程、飞行器制造工程和水声工程等20个专业，年平均教学量超过18000人时数。同时，中心还承担了材料学科本科毕业设计和国家级大学生创新创业训练项目，承担了全国大学生金相技能大赛、全国大学生微结构摄影大赛和全国大学生焊接创新大赛等大学生学科竞赛的选拔及指导工作。中心实行开放式教学，走出校门创办产、学、研教学基地，同时结合学科优势，加大对实践性教学环节的投入，将学生放到科研和生产第一线，能够做到认识实习、上机训练、生产实习、软件学习、课程设计和毕业设计等专业技能实践与训练连续、系统和规范化。