No laboratório de Bioinformática e Estatística Genômica são incorporados, adaptados e desenvolvidos modelos, métodos e procedimentos para o uso de dados de desempenho, de genealogia e de genótipos no melhoramento de animais de produção. As atividades incluem a estruturação e organização de bases de dados de fenótipos de interesse econômico, dados genealógicos e genotípicos de animais de produção; desenvolvimento de metodologia e ferramentas para definição econômica de objetivos de seleção, avaliação genética, estudos de interação genótipo-ambiente, estudos de expressão gênica e descoberta de marcadores moleculares para características econômicas; e suporte aos programas de melhoramento genético de bovinos e ovinos.

O laboratório de Ciência e Tecnologia de Carne conta com ampla estrutura física, incluindo área de preparação e recebimento de amostras, laboratório Tecnologia da Carne, Laboratório de Ciência da Carne, laboratório de Análises Sensoriais com oito cabines individuais, sala para treinamento e reuniões. Nessa estrutura desenvolvem-se produtos cárneos focando-se na agregação de valor, análises sensoriais da carne e de seus derivados por equipe treinada de avaliadores (aroma, sabor, maciez, suculência etc.) e também por consumidores. São realizadas avaliação da textura da carne (método Warner Bratzler e por perfil de textura), análise das coordenadas de cor da carne, da gordura e de derivados cárneos, TBARS,  pH, atividade de água, espessura de gordura subcutânea, umidade, teor de gordura, capacidade de retenção de água  e, com o apoio da Central Analítica, realização do perfil de ácidos graxos, teor de colesteróis, teor de proteína e de cinzas.

O Laboratório de Estudos em Agroecologia e Recursos Naturais (LABECO), por meio de sua estrutura física, pesquisadores, apoio à pesquisa e colaboradores externos, concentra ações de pesquisa para a promoção da construção de estratégias sustentáveis de uso dos recursos naturais campestres, tendo como base os pressupostos da Agroecologia.

O Laboratório de Helmintologia oferece suporte às pesquisas que envolvem diagnóstico parasitológico, especialmente de parasitas gastrintestinais, realizando exames de fezes em ovinos e bovinos, também disponibilizando esses serviços aos produtores (durante a pandemia). Além disso, o laboratório serve como apoio aos projetos de pesquisa que monitoram o nível de infecção parasitológica nos rebanhos da Embrapa Pecuária Sul.

Este laboratório serve de apoio às linhas de pesquisa com ectoparasitas de animais de produção, com enfoque no controle do carrapato bovino. O laboratório também presta serviço de Diagnóstico de resistência/susceptibilidade aos carrapaticidas de contato, por meio do teste de biocarrapaticidograma.

O Laboratório de Imunologia e Microbiologia da Embrapa Pecuária Sul possui estrutura básica para estudos de desenvolvimento de vacinas e testes de diagnósticos de doenças causadas por patógenos. Está sendo utilizado para o desenvolvimento de teste imunodiagnóstico para a Tristeza Parasitária Bovina, mas pode ser empregado também para outras doenças causadas por parasitos e bactérias que afetam a pecuária na região Sul do Brasil.

Na Central Analítica são realizadas análises laboratoriais de suporte para projetos de pesquisa da Embrapa Pecuária Sul. Os laudos fornecidos pelo laboratório proporcionam melhor conhecimento do valor nutritivo dos alimentos disponíveis para alimentação dos ruminantes, colaborando no cálculo de dietas que possibilitem maximizar a resposta animal e utilizar eficientemente as fontes de alimento disponíveis nos sistemas de produção. A Central Analítica avalia também a qualidade nutricional de carne, leite e seus derivados, assim como em novos produtos elaborados na Unidade, possibilitando uma agregação de valor. Já a área de Forrageiras, concentra todas as instalações e equipamentos necessários ao trabalho de avaliação agronômica, morfológica e fisiológica de forrageiras e, juntamente com as casas de vegetação, constitui um centro de apoio para todas as linhas de pesquisa animal na Embrapa Pecuária Sul.

O laboratório de reprodução conta com infraestrutura para execução de experimentos que incluem avaliação folicular, sincronização de cios e inseminação artificial de fêmeas bovinas, e ainda, avaliação da ovulação e inseminação artificial por laparoscopia em ovelhas. Adicionalmente, são implementadas pesquisas referentes à avaliação e congelação de sêmen ovino.