La UAM dispone de centros e institutos que realizan actividades complementarias a las de facultades y escuelas, tanto en investigación como en docencia. Pueden ser propios o adscritos a la UAM, interuniversitarios (creados en colaboración con otra u otras universidades) o mixtos (creados en colaboración con otras instituciones públicas o privadas).
Por otra parte, la Universidad se relaciona y establece sinergias con otras instituciones de investigación de ámbito nacional o regional. Es el caso del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC), los Institutos Madrileños de Estudios Avanzados (IMDEA) y los Institutos de Investigación Sanitaria, estos articulados en torno a centros de atención primaria y especializada de la Comunidad de Madrid.
El Campus de Cantoblanco aloja, además, la Fundación Parque Científico de Madrid, que constituye una apuesta por el emprendimiento científico y tecnológico innovador y por el fomento de la transferencia de tecnología.