In tegenstelling met de Vlaamse overheid heeft VITO geen structurele band met de federale (Belgische) overheid. Niettemin blijkt de brede wetenschappelijke expertise van VITO regelmatig inzetbaar voor de Federale overheidsdiensten, zoals FOD Volksgezondheid en Leefmilieu, Federaal Voedselagentschap (FAVV) en FOD Wetenschapsbeleid. Vaak gebeurt dit in projecten in samenwerking met een Waalse of Brusselse partner. Recente noemenswaardige onderzoeksprojecten die werden uitgevoerd in opdracht van of in samenwerking met de genoemde federale diensten zijn:
- gezondheidsimpacts van luchtverfrissers;
- organisatie van een efficiënte inspectie van gevaarlijke stoffen in E-waste;
- ontwikkeling van economische modellen voor de voorspelling van energiegebruik in de industrie;
- mogelijke gezondheidseffecten van fietsen in de stad;
- diverse gespecialiseerde analyses (dioxines, PAK,s, PCB’s) in diverse voedingsmiddelen;
- Belgisch aardobservatieprogramma (nieuw venster).