Матеріальна база кафедри у своєму розвитку пройшла три етапи:
Процес становлення розпочався з інтенсивного обладнання лабораторій кафедри технічними пристроями залізничної автоматики, тому що на той час три групи студентів механічного факультету вже навчалися на III курсі з переведенням їх на IV курс утвореного в 1960 р. факультету АТЗ. Перші лабораторії кафедри розташовувалися в трьох приміщеннях: «Колійне блокування», «Телекерування» та «Теоретичні основи автоматики і телемеханіки». Перші лабораторні макети мали вигляд реальних пристроїв і окремих вузлів, які застосовувалися на залізницях.
Складність викладання спеціальних дисциплін та підвищення якості сприйняття студентами навчального матеріалу сприяли підвищенню кваліфікації викладачів, широкій модернізації матеріальної бази кафедри та застосуванню в навчальному процесі технічних засобів навчання.
При модернізації лабораторій переважно використовувалася малогабаритна штепсельна апаратура, що дозволяло значно збільшити кількість лабораторних макетів. Лабораторія «Колійне блокування» була обладнана класом автоматичного контролю типу «АК».
Зараз кафедра має п'ять сучасних лабораторій:
З 90-х років на кафедрі почалося впровадження в навчальний процес мікропроцесорних засобів керування рухом поїздів, обчислювальної техніки та сучасних технологій. Так, у лабораторіях станційних систем автоматики та систем автоматики на перегонах з’явилися макети мікропроцесорного автоблокування та мікропроцесорного маршрутного набору. Одночасно в навчальному процесі почали застосовуватися методи комп’ютерного моделювання, дистанційного навчання та контролю знань на основі використання обчислювальної техніки. Для цього всі лабораторії оснащені персональними комп'ютерами (загальна кількість - 30 ПЕОМ), які з'єднано в локальну комп'ютерну мережу з виходом до мережі університет та Internet.