大木研究所，系列游戏《宝可梦》及其衍生作品中的地点，又称大木宝可梦研究所，是大木博士位于真新镇的研究所。

大木研究所出现在《宝可梦红·绿》、《宝可梦蓝》、《宝可梦皮卡丘》、《宝可梦火红·叶绿》、《宝可梦心金·魂银》以及《宝可梦 Let's Go! 皮卡丘·Let's Go! 伊布》游戏中。在《宝可梦红·绿》、《宝可梦蓝》、《宝可梦皮卡丘》、《宝可梦火红·叶绿》和《宝可梦 Let's Go! 皮卡丘·Let's Go! 伊布》中，大木博士在这里把最初的伙伴和图鉴送给主角。

研究所位在主角家与劲敌家下方，是一栋不太大的房子，在每一代游戏中都稍有不同。研究所里有三名研究员、一堆书、放着三个精灵球的桌子、一台电脑、两台图鉴以及一些给主角的小贴士。在《皮卡丘》中，桌上只有一个精灵球；在《火红/叶绿》中则多出来一台神秘的机器；《Let's Go! 皮卡丘/Let's Go! 伊布》有三个精灵球的底座，但只有左右两个精灵球，直到主角剧情收服皮卡丘/伊布时，中间才多出一个精灵球。

研究所在第一集中出现，小智在这里得到了他的皮卡丘。之后在每次小智完成一个地方的冒险之后，或者准备开始新的冒险之前，都会回到这里来。研究所位在真新镇的一座小山头上，研究所旁边有一个大风车。每次小智获得了6只宝可梦之后，新的宝可梦都会自动传送到这里（宝可梦 超级愿望中则不是这样）。另外小智在前往丰缘、合众、卡洛斯地区的时候，都把所有宝可梦留下，只带着皮卡丘前往。（神奥地区是个例外，因长尾怪手偷偷跟着小智。）

实验室有两层。进门以后是一个走廊，左边有一个柜子，另外上楼的楼梯也在左边。

起居室是大木博士生活休息的地方，可能偶尔也用于学习。粉色的地毯，两张沙发还有一张桌子，两边是电脑和书架。另外还有两间放满奇怪仪器的研究室。

这里还有一间专门存放精灵球的储藏室，用于存放真新镇训练家无法随身携带的宝可梦。另外这里还有若干间藏书室、书库。

上楼以后是研究区。这里有很多机器，是研究所的心脏。包括宝可梦测试所用的机器，还有放满药品的桌子。机器旁边有把蓝色的椅子，面前是可以显示宝可梦健康程度的屏幕。大木博士的电脑也在这里，记录大木博士的研究成果，并包括有可视通讯功能。电脑旁边是精灵球传送系统。屋里也有书柜、沙发一类，另外还有一个液体瓶，也许有特殊用途。

休息区是半开放式的复式结构，二楼有三扇巨大的落地窗，可以眺望远方。

室外研究区是宝可梦生活的区域，根据宝可梦的属性及习性不同而划分成几个区域。有的时候宝可梦并不太适应这里，所以像是小智的妙蛙种子自愿承担起调停的工作。

在宝可梦特别篇漫画中，小智为了成为最厉害的宝可梦训练家而来到研究所。研究所是一栋1层混乱无章的小建筑，小智擅自进入研究所并不小心打开了储藏了宝可梦的精灵球。

在《宝可梦心金·魂银》中，大木研究所中的背景音乐和真新镇相同。在宝可齿轮的收音机中可以听到大木研究所的专属背景音乐。在《宝可梦 Let's Go! 皮卡丘·Let's Go! 伊布》中，大木研究所右边角落书架上有一本画册，这和动画电影《宝可梦：时拉比 穿梭时空的相遇》中大木博士年轻时使用的画册一致。