Кафедра АТЭС располагает хорошей материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов лабораторных, практических занятий, научно-исследовательской работы студентов, предусмотренных учебным планом.
Лаборатории кафедры оснащены современными стендами и оборудованием, позволяющими изучать современное оборудование тепловых и атомных электростанций, процессы и явления происходящие при производстве, транспортировке и потреблении энергии.
В частности, материально-техническая кафедры состоит из нескольких лабораторий: лаборатория паровых и газовых турбин, лаборатория теплофизических процессов в оборудовании ТЭС и АЭС, в которых размещено оборудование используемое как для научных исследований, так и в учебном процессе.
Имеются два компьютерных класса. Персональные компьютеры объединены в локальную сеть, имеющую выход через сервер теплоэнергетического факультета в TPU-net и Internet.
1 июня 2010 г. в соответствии с утвержденной приказом Минобрнауки от 17 ноября 2009 г. № 613 Программой развития ГОУ ВПО "Томский политехнический университет" на 2009-2018 годы кафедра была выведена из структуры Теплоэнергетического фаультета (ТЭФ) и введена в состав Энергетического института (ЭНИН).