中国军工科研院所主要分为三大集团及其下属机构，涵盖航空航天、武器系统、兵器研究等领域。以下是主要分类及代表性机构：
航天科技集团下属研究所
中国航天电子技术研究院（航天九院）
中国航天动力技术研究院（航天四院）
中国空间技术研究院（航天五院）
其他下属单位如航天推进技术研究院（航天六院）、中国航天空气动力技术研究院（航天十一院）等。
重点子公司
中国航天科工集团第二十研究所（西安导航技术研究所）。
核心研究院
中国航天科工二院（防御技术研究院）
中国航天科工三院（飞航技术研究院）
中国航天科工四院（化学航天动力技术研究院）
中国航天科工八院（航天技术研究院）。
重点实验室与研究中心
毫米波遥感技术国家重点实验室（航天四院）
光机、电研发技术能力集成中心（航天四院）。
主要研究所
沈飞研究所（601）：歼击机、运输机等航空器研发
成飞研究所（611）：直升机、预警机等航空器研发
西安飞机工业集团：C919客机、运20运输机等。
下属科研单位
西安航空发动机有限公司：国产航空发动机研发。
主要研究院
中国兵器科学研究院（兵器集团）
山西车用发动机研究所（大同）。
其他下属单位
内蒙金属材料研究所（包头）。
中国船舶集团 ：船舶动力、海洋工程等领域研究。
中国核工业集团 ：核技术、核装备研发。
西北机电工程研究所（西安） ：航空发动机、自动化技术。
西南技术工程研究所（重庆） ：兵器系统、信息化技术。
军工科研院所数量庞大，仅上述机构为典型代表。实际分布覆盖全国30个省市，形成覆盖国防各领域的科研体系。部分单位如航天科技集团、兵器集团等下属机构存在多地研发中心，例如航天科技集团在北京、西安、成都等地设有研发机构。
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