粉末冶金全国重点实验室于1989年经国家计委批准依托于中南大学进行建设，1995年通过国家验收并正式对外开放运行，2024年12月通过优化重组。现任实验室主任为周科朝教授，学术委员会主任为李元元院士，实验室名誉主任为黄伯云院士。拥有“材料科学与工程”一级学科国家重点学科，“材料科学与工程”一级学科博士点和硕士点，建有材料科学与工程博士后科研流动站。

实验室立足于服务国家重大国防和经济建设对新材料的重大需求，开展粉末冶金特种材料、轻质难熔金属材料、粉末冶金新能源材料、高性能碳纤维复合材料等基础科学和创新技术研究，为我国重点战略武器提供了上百种特种粉末冶金材料。研制的苏－27、苏－30飞机用粉末冶金刹车片打破了国外垄断；研制的高性能碳碳制动材料使我国成为第四个能够制造该类新型材料的国家，于2004年获得了连续6年空缺的国家技术发明一等奖，并成功应用于我国新一代军机和波音、空客等大型民用飞机，与美国Honeywell公司合作成为我国大型C919商用飞机机轮刹车系统的唯一供应商；研制的多功能摩擦材料副确保了天宫系列空间实验室与神州系列飞船的成功对接；研制的粉末冶金铜碳密封环成功应用于我国新一代液氧煤油发动机，保障了长征5号、6号和7号大型运载火箭的成功发射；解决了我国难冶白钨资源的高效清洁利用问题，使我国钨资源的使用寿命由5年延长至25年，并研制了新型结构硬质合金可转位刀片和钻齿等粉末冶金新产品，获得了2011年度国家科技进步一等奖。

2013年11月4日习近平主席视察实验室

实验室积极推动产学研一体协调发展，先后发起组建多家学科性公司，包括上市公司－湖南博云新材料股份有限公司、湖南金博碳素股份有限公司，实验室与深圳万泽集团成立联合研究院，为我国新一代航空发动机研制高温合金“两片一盘”。

实验室先后承担了国家863计划、973计划、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项、国家自然科学基金和国防军工等国家级科研项目500余项，获国家级和省部级科技奖励100余项，其中国家技术发明（科技进步）一等奖3项，拥有发明专利1000多项，是我国粉末冶金高层次科研、人才培养与合作交流的综合基地。