学校瞄准物质科学与技术、生命科学与技术和信息科学与技术的前沿领域，同时开展教授个体科研和围绕重大目标的团队科研，推动学科交叉融合、大学与国家级科研机构融合，构建科技进步驱动产业发展的完整创新价值链，针对国家在转型发展过程中所面临的一系列严峻挑战，探索基于科技创新的解决方案。截至2020年8月中旬，学校已建立305个研究组，科研人员共参与发表科研论文5433篇，其中SCI、SSCI、EI收录5064篇，第一作者或通讯作者论文3266篇。2020年我校研究团队在国际顶尖学术期刊Cell、Nature、Science上发表了13篇重大科研成果。学校全力推进科技与教育的融合，参与中科院牵头的国家级科研项目，与中科院相关院所建立联合实验室开展全面科研合作，2017年10月超强激光光源联合实验室实现10拍瓦（1拍瓦=1千万亿瓦）激光脉冲输出，达到国际领先水平。学校积极推动科教与产业的融合，与多家国内外高科技企业开展产学研合作，技术成果转移转化取得一系列进展。
2019-2020学年科研获奖情况
免疫化学研究所饶子和院士研究项目入选2019年度“中国生命科学十大进展”以及2019年度“中国高校十大科技进展”。
Human研究所创始所长Raymond C. Stevens教授荣获2019年度“中华人民共和国国际科学技术合作奖”以及上海市“白玉兰荣誉奖”。