Dem ThZM steht ein ehrenamtlicher Beirat aus Vertretern der Wirtschaft und Wissenschaft in beratender Funktion zur Seite. Er begleitet die Entwicklung des Zentrums und unterstützt dessen strategische und fachliche Ausrichtung, insbesondere im Hinblick auf die strategische Forschungsplanung, die inhaltliche Ausrichtung, die Schwerpunktsetzung bei Forschung und Entwicklung sowie die Vermittlung von nationalen und internationalen Forschungs- und Industriepartnern. Im Beirat arbeiten neun renommierte Thüringer Maschinenbauunternehmen, der VDMA, die LEG und je eine Vertreter der Zentrumspartner zusammen. Auf der ersten Sitzung standen neben der Gründung des ThZM unter anderem die künftige Ausrichtung aus Sicht der Industrievertreter sowie mögliche Verbundprojekte und Industrieaufträge auf der Tagesordnung.