Der Campus Garching ist eine tragende Säule der Wissenschaftslandschaft des Großraums München. Im Rahmen der Exzellenzinitiative haben sich eine Reihe von Exzellenzclustern gebildet, die die Forschung der Technischen Universität München, der ebenfalls als Exzellenzuniversität ausgezeichneten Ludwig-Maximilians Universität und der Max-Planck-Instituten der Region noch stärker miteinander vernetzen.
Am Campus Garching sind vor allem die Cluster Origin and Structure of the Universe und Munich Center for Advanced Photonics (MAP) mit Sitz in Garching, Kognition für technische Systeme (CoTeSys), Nanosystems Initiative Munich (NIM) und Munich Center for Integrated Protein Science (CIPSM).
Weitere Einrichtungen der Exzellenzinitiative der TU München sind das Instute for Advanced Study (TUM-IAS), das 2010 seinen Neubau in Garching beziehen soll, und die International Graduate School of Science and Engineering (IGSSE), die 2009 ein neues Gebäude auf dem Campus Garching beziehen wird.