O Centro de Pesquisa é composto por consultórios para atendimento ambulatorial das pesquisas institucionais e patrocinadas. Os consultórios são bem equipados, com sistema informatizado de prontuário, telefone e internet Wi-Fi. Além de salas para funções administrativas, visitas de monitoria e reuniões, o centro apresenta a Sala de Gesell. O espaço possui dois ambientes separados por um vidro de visão unilateral e por equipamentos de vídeo e áudio que permitem, entre outras coisas, a gravação e a análise das consultas realizadas.

Para armazenamento de produtos investigacionais de estudos clínicos, o centro de pesquisa conta com uma farmácia equipada com controle de acesso, de temperatura e umidade. Além disso, o espaço é servido por um gerador que garante o fornecimento de energia confiável e segura em casos de falha da rede de distribuição de energia elétrica.

Outro destaque é o Laboratório de Pesquisa do Instituto PENSI que foi implantado em 2017 com a finalidade de apoiar a realização de pesquisas institucionais e patrocinadas. O laboratório possui equipamentos certificados e calibrados como citometria de fluxo, Termocicladora (PCR em tempo real), sala de cultura de separação de células primárias e espaço para o armazenamento de amostras como freezer -20º e -80º e criogenia. Em agosto de 2020, o Laboratório recebeu a certificação do Instituto Adolfo Lutz para realizar testes de covid-19 para fins diagnósticos e de pesquisa.