学校在新材料、建筑材料、光纤传感、新能源、交通与物流、机电与汽车、信息和资源环境等领域建有材料复合新技术国家重点实验室、硅酸盐建筑材料国家重点实验室、光纤传感技术国家工程实验室、国家水运安全工程技术研究中心等24个省部级及以上科研基地。学校与美国、英国、日本、法国、澳大利亚、俄罗斯、荷兰等国家的100多所大学和科研机构建立了人才培养和科技合作关系；聘请了300余名国外知名学者担任学校客座和名誉教授。2007年以来，学校先后获批建立了材料复合新技术与先进功能材料、高性能船舶关键技术、功能薄膜新材料的先进制备技术及工程应用等3个学科创新引智基地和材料复合新技术国际联合实验室、环境友好建筑材料国际科技合作基地。2009年，学校与美国哈佛大学建立了纳米技术联合实验室（WUT-HarvardjointNanoKeyLaboratory）,国际纳米材料技术创始人、美国科学院院士、哈佛大学教授Charles﹒M﹒Lieber任实验室主任；2010年，学校与美国密歇根大学建立了新能源材料技术联合实验室；2012年，与英国南安普顿大学建立高性能船舶技术联合中心，与意大利卡拉布里亚大学建立物联网技术联合实验室；2013年,与美国加州大学伯克利分校建立混凝土科学技术联合实验室，与英国伯明翰大学建立智能装备联合实验室。2011年，学校进入中美清洁能源联合研究中心产学研战略联盟。

近10年来，学校科技研发投入30多亿元，取得了一大批自主创新的重大技术成果。2013年，学校科技经费7.189亿元。学校在“武汉•中国光谷”建有武汉理工大学科技园，占地880余亩。2013年，学校高科技产业销售收入15.96亿元。

建校60多年来，学校先后培养了40余万毕业生，并在世界各地成立了68个校友分会组织。学校与原三校所属三大行业保持了密切联系，建立了建材建工、交通、汽车三个行业董事会，董事会成员由三个行业的220家大型骨干企业组成，每年定期召开会议，研究学校与三个行业互动发展的重大问题。