学校现有一级学科博士学位授权点38个，覆盖经济学、法学、文学、理学、工学、农学、医学、管理学等8个学科门类；一级学科硕士学位授权点56个，覆盖12个学科门类；博士专业学位授权点3个；硕士专业学位授权点23个；35个博士后流动站；1个国家实验室（筹），1个国家重大科技基础设施，8个国家重点（级）实验室，1个国家级科研机构，5个国家工程研究中心，2个国家工程实验室，1个国家级研发中心，1个国防重点学科实验室，3个国家协同创新中心，1个国际联合实验室，15个教育部重点实验室，5个卫生部重点实验室，1个农业部重点实验室，31个上海市重点实验室，5个教育部工程研究中心，5个上海市工程技术研究中心，4个上海市功能型平台，1个国家社科基金决策咨询点，5个上海市哲学社会科学创新研究基地，3个上海市高校智库，4个上海市人民政府决策咨询研究基地（专家工作室），2个上海市软科学基地，1个教育部高等学校软科学研究基地,3个世界卫生组织合作中心，1个国家技术转移中心和1个国家大学科技园。目前，正在建设面向世界基础科学前沿和国家战略需求的研究机构，如李政道研究所、中国城市治理研究院、中国质量发展研究院等。

科学研究与科技创新水平不断提高。2016年，国家自然科学基金项目数和集中受理期经费数连续七年全国第一。SCI收录论文数等指标连续多年名列国内高校前茅，2015年度SCI收录两类文献（Article, Review）再创历史新高，达到6027篇，其中国际卓越论文2497篇，首次双双跃居全国高校首位；国内论文被引26749次，位居全国高校第一；国内卓越论文2414篇，居全国高校第三；十年SCI收录论文累积被引39913篇、366612次，继续保持全国高校第二；国际会议论文705篇，位居全国高校第二。1篇论文入选“2015年中国百篇最具影响国际学术论文”。　　

拥有“暗物质探索研究”“捕获马约拉纳费米子”“第二代高温超导带材制造”“量子信息存储”“富营养化初期湖泊面源污染入湖河道流域治理成套技术” “4500米无人遥控潜水器（海马号）研制”“火箭发动机关键部件加工”“纳米材料全新力学现象”“合成光学活性无机材料”“DNA磷硫酰化修饰基因组图谱破译” “肾上腺肿瘤致病基因”“肾上腺和胰腺内分泌肿瘤医学基因组学”“胃癌发生机制”“生态系统镁研究”“生长素调控植物气孔发育” “水稻花器官发育”、“为治疗非酒精性脂肪肝寻找潜在新靶点”“治疗帕金森症天然产物”等一批重大研究成果。