An der TU Dresden arbeiten Forscher/innen aus unterscheidlichen Fachgebieten mit Forschern/innen anderer Hochschulen bzw. außeruniversitären Forschungseinrichten in sogenannten Clustern zusammen. Dazu zählen Forschungs-, Spitzen- und Excenlenzcluster. Nachfolgend werden einige genannt.

• DFG-AiF-Forschungscluster:
  Leichtbau und Textilien - Serienangepasste Material- und Technologieentwicklung zur effektiven Nutzung textilverstärkter Kunststoffbauteile (Cluster aus 5 DFG- und 6 IGF-Forschungsvorhaben, bei denen 10 Forschungseinrichtungen aus Deutschland beteiligt sind)

• Lehr- und Forschungscluster Ostsachsen - ÖBIN: Ökosysteme, Biodiversität und nachhaltige Raumentwicklung (Lehr- und Forschungskooperationen im Bereich Umwelt in der Hochschulregion Dresden und Ostsachsen)

• Forschungscluster CSSI: Energiespeicher – Basis und Schlüsseltechnologie der Energiewende

• Forschungs-Cluster: Batteriekompetenzzentrum Dresden (Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Institutionen von Fraunhofer, Leibniz, Helmholtz, Max-Planck zusammen mit den Universitäten in Dresden und Freiberg sowie einheimischen Unternehmen)

• Forschungscluster OncoRay 

• Spitzencluster BioEconomy VP 1.11 DuraPressTimber - Vergütung von Vollholz durch thermische Modifizierung und Kompression

• Spitzencluster BioEconomy VP 1.12 Beechpole - Masten aus Form- und Furnierholz in Buche

• Tharandt Cluster: ICOS-D Aufbauphase, Ökosystemprogramm

• Exzellenzcluster 1056: Zentrum für Perspektiven in der Elektronik Dresden - Center for Advancing Electronics Dresden (bis 2015)

• geförderte Großprojekte von Bund und Land