У травні 2002 року на баланс НДЕКЦ при УМВС України в Миколаївській області з метою її подальшої реконструкції під «Лабораторний корпус» було передано колишню клуб-їдальню, розташовану на території колишньої військової частини. Відділ криміналістичних експертиз, відділ дослідження матеріалів речовин та виробів і медико-біологічної експертизи, група по роботі з персоналом, канцелярія, фінансова частина та керівництво НДЕКЦ тимчасово розмістились у приміщенні будівлі Окремого батальйону патрульно-постової служби міліції (колишній спортивний зал), в м. Миколаєві по вул. Акіма, 2-а. Розпочалося будівництво нового лабораторного корпусу.

У 2002 році на базі НДЕКЦ при УМВС України в Миколаївській області був проведений всеукраїнський семінар: «Почеркознавча експертиза. Проблеми та шляхи їх вирішення».

У серпні 2002 року начальником НДЕКЦ при УМВС України в Миколаївській області став майор міліції Ваколюк Сергій Миколайович.

Наприкінці 2002 року ОБ ППСМ залишив своє колишнє приміщення і там повністю розмістився НДЕКЦ. Цей період характеризується активним будівництвом нового лабораторного корпусу та розчищенням прилеглої території. Добудовується ще один поверх і лабораторний корпус стає триповерховим. Прибудовується приміщення вестибюлю та чергової частини, кімнати для відстрілу зброї, відбувається перепланування приміщень всередині. Особовий склад НДЕКЦ паралельно з виконанням своїх функціональних обов’язків приймає активну участь у проведенні будівельних робіт з реконструкції будівлі. Зносяться старі підсобні приміщення, перед фасадом корпусу розбивається велика клумба, зліва від будівлі висаджується сад з фруктових дерев. Реставруються бокси для автотранспорту. На початку 2006 року основні будівельні роботи завершились і особовий склад НДЕКЦ перемістився у нову триповерхову будівлю, відкриття якої проводив 27.05.2006 року Міністр внутрішніх справ України Луценко Ю.В.

Навесні 2006 року в м. Миколаєві по вул. Знаменській, 6 на місці, де раніше розташовувався НДЕКЦ, розпочалося будівництво сучасної ядерно-фізичної лабораторії, яку вводять в експлуатацію вже восени 2006 року. Старі приміщення ядерно-фізичної лабораторії та кімнати для відстрілу зброї, що знаходилися в підвалі УМВС передані на баланс інших служб. НДЕКЦ закупає нове обладнання для проведення експертиз: наприкінці 2004 року – газовий хроматограф «Кристал-2000М», в листопаді 2005 року - прилад для контролю справжності документів «Регула-405М», твердомір ТД-32; у 2006 році – хроматограф з массселективним детектором (на той час 2-й на Україні), вимірювач бойових характеристик «ИБХ-731», кутомір та ін. Періодично проводиться оновлення комп’ютерного обладнання.

Запроваджується практика регулярного проведення занять на різні теми з працівниками карного розшуку, Управління по боротьбі з незаконним обігом наркотиків, дільничними інспекторами міліції, працівниками органів дізнання, а також із іншими правоохоронним органами та колективами підприємств та установ Миколаївщини.

У 2002 році провідний спеціаліст НДЕКЦ області Скрипко Г.О. підтверджує свій допуск на право самостійного проведення досліджень волокнистих матеріалів вже у системі експертних установ МВС України. До речі, сам допуск був отриманий нею ще у 1980 році після складання іспиту в системі Міністерства юстиції СРСР. А вже на початку 2009 року Скрипко Г.А., успішно захистивши наукову працю з цього напрямку, отримує звання кандидат технічних наук.

У жовтні 2002 року НДЕКЦ переходить на більш сучасну автоматизовану дактилоскопічну ідентифікаційну систему «Сонда Лайт».

У 2003 році на базі автомобілю «Фольксваген Транспортер» в НДЕКЦ обладнується пересувна криміналістична лабораторія, а у 2006 році на базі автомобілю «ВАЗ-2104» - пересувна автотехнічна лабораторія. У 2005 році ядерно-фізична лабораторія оснащується новим автомобілем «ВАЗ-2107». Оновлюється автопарк експертної служби області.