经过数年建设，在院所共同支持下，实验室已经购置必要的仪器设备和专业软件53台（套），总价值约2301万元人民币，其中拥有30万元以上仪器设备25台（套），价值超过1500万元。包括数据集成与模拟设备、便携式测量观测仪器、野外定位自动监测仪器等三大类。

数据集成与模拟设备包括卫星影像接收系统、理论计算峰值8.8万亿次/秒的并行高性能服务器、200TB存储量的磁盘阵列、终端显示平台和多台图形工作站等。

便携式测量观测仪器包括各种用途的野外物理、化学参数测量仪器，主要的有：流速流量测量7台，水深测量6台，水质监测8台，光学遥感测量12台。

野外定位自动监测仪器包括服务于流域主要土地利用/覆被类型氮磷输出通量观测系统的自动气象站、大气干湿沉降仪、自记雨量计、流量计和土壤水分监测仪等；服务于洲滩湿地气象水文植被联合观测系统的微气象站、土壤水分仪、水位计和相关传输与存储设备；服务于流域大气植被土壤（SPAC）碳水通量观测系统的LI-7500A涡度相关通量测定系统、LI-840A手持二氧化碳/水汽分析仪和静态箱等；服务于流域水循环要素遥感监测的雨滴谱仪、太阳光度计、光谱仪、土壤水分仪等。