يهتم قسم أنظمة الليزر ببنأء منظومات الليزر  المختلفة وتشغيلها وتطويرها واجراء تطبيقات بحتيه مختلفة بها ويشرف على اجهزة الليزر المختلفة بالمعهد كما يقدم أستشارات فى مجال الليزر لمختلف قطاعات المجتمع المستخدمة لليزر.  يضم القسم ثلاث مجموعات بحثيةهى:- - مجموعة بناء المنظومات. - مجموعة  الدراسات الاساسية. - مجموعة الليزر والأطياف.
الرسالة (Mission)
يعمل قسم أنظمة الليزر على تقديم برامج أكاديمية وبحثية متقدمة في فيزياء الليزر وتطبيقات الليزر في العلوم، وإعداد باحثين يمتلكون المعرفة النظرية والمهارات العملية والقدرات الابتكارية، وتعزيز البحث العلمي متعدد التخصصات، وبناء شراكات فاعلة مع المؤسسات الأكاديمية والصناعية والطبية، بما يسهم في توظيف تقنيات الليزر في خدمة المجتمع والتنمية الوطنية
الرؤية (Vision)
الريادة والتميز إقليميًا ودوليًا في التعليم والبحث العلمي والابتكار في علوم وتطبيقات وأنظمة الليزر، من خلال إعداد كوادر علمية متخصصة، وإنتاج بحوث نوعية تسهم في تطوير المعرفة العلمية، وتلبية احتياجات المجتمع، ودعم التنمية المستدامة.الأهداف الاستراتيجية
1- تقديم برامج دراسات عليا متميزة في فيزياء الليزر وتطبيقات الليزر في العلوم وفقًا للمعايير الأكاديمية العالمية.
2-إعداد كوادر علمية وبحثية قادرة على إجراء البحوث المتقدمة والابتكار في مجالات فيزياء الليزر وتطبيقاته في الفيزياء والكيمياء والعلوم البيولوجية.
3- تعزيز البحث العلمي متعدد التخصصات من خلال توظيف تقنيات الليزر في دراسة المواد والأنظمة الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.
4- تطوير المختبرات والبنية التحتية البحثية بما يواكب التطورات الحديثة في تقنيات الليزر والقياسات الضوئية.
5- نشر البحوث العلمية في المجلات العالمية المحكمة، وتشجيع المشاركة في المؤتمرات العلمية وبراءات الاختراع.
6- إقامة شراكات علمية وبحثية مع الجامعات والمراكز البحثية والمؤسسات الصناعية والطبية داخل السودان وخارجه.
7- دعم الابتكار ونقل التكنولوجيا وتطوير حلول قائمة على تقنيات الليزر لخدمة الصناعة والطب والبيئة والزراعة والطاقة.
8- تطوير المناهج والبرامج الأكاديمية بصورة مستمرة بما يتوافق مع التطورات العلمية واحتياجات سوق العمل.
9- تعزيز ثقافة الجودة والاعتماد الأكاديمي والالتزام بأخلاقيات البحث العلمي ومعايير السلامة في مختبرات الليزر.
10- المساهمة في خدمة المجتمع من خلال التدريب والاستشارات والبحوث التطبيقية التي توظف تقنيات الليزر في معالجة القضايا الوطنية.