清华大学交叉信息研究院学院组成有两个研究中心挂靠交叉信息研究院：“理论计算机科学研究中心(Institute for Theoretical Computer Science, ITCS)”和“量子信息中心(Center for Quantum Information，CQI)”
“理论计算机科学研究中心”强调计算机科学与数学的交叉，而“量子信息中心”强调计算机、信息科学与物理学的交叉
此外，成立于2010年6月的国际交流合作研究中心“清华大学-麻省理工学院-香港中文大学理论计算机科学研究中心”（Tsinghua-MIT-CUHK Research Center for Theoretical Computer Science，CTCS）也挂靠交叉信息研究院
另一个国际交流合作中心“清华-密西根量子信息联合中心”则正在积极筹建中
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