学校长期紧贴制造业行业发展，动力工程及工程热物理、光学工程、管理科学与工程等学科长期居于国内领先地位；同时，依托在医疗器械和出版印刷两大领域深厚的行业基础，积极建设生物医学工程和数字传播等社会经济文化发展急需的学科。伴随工程教育的时代发展，对接中国制造2025、上海全球科创中心建设等国家和地方发展的重大战略，学校设立“太赫兹技术研究院”、“新能源技术研究院”、“现代医疗器械研究院”、“电子商务发展研究院”等前沿科技创新机构，积极培育建设新兴交叉学科。

学校围绕“工程型、创新性、国际化”的人才培养定位，致力于培养学生有思想的头脑、国际化的眼光，持续贯彻“对接行业、改造专业、引导就业”的理念，学校是教育部“卓越工程师教育培养计划高校”“国家级大学生创新创业训练计划实施高校”“国家级人才培养模式创新实验区”“国家创新人才培养示范基地”“全国深化创新创业教育改革示范高校”“全国创新创业典型经验高校”和上海市本科教学教师激励计划试点单位。

2016年，入选国家创新人才培养示范基地。近三年，学生先后获得了世界头脑奥林匹克竞赛决赛冠军、全国大学生电子设计竞赛一等奖、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛特等奖、全国大学生机械工程创新大赛一等奖、“创青春”全国大学生创业大赛决赛金奖、第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛银奖等国内外1000余项赛事的奖项；获得“全国百篇优秀博士学位论文”1篇，提名2篇。学校在国内率先开设创业实验班和创业管理第二专业，同时，作为上海大学生科技创业基金首批四家受理点之一，累计培育130余个项目，成活率近85%；2013年在国内首个以纯本土专业通过德国工科专业权威认证ASIIN认证，2015年又新增两个通过ASIIN认证的纯本土专业，截至目前为止共有7个专业通过ASIIN国际认证。

学校大力提升科技竞争力，依托高峰高原学科建设，积极服务国家创新驱动战略。近三年，学校获得国家科技进步奖二等奖2项，省部级科技奖项44项；获得国家级科研项目230余项；ESI高被引论文40余篇；授权发明专利600余项。在2011年国家大学科技园评价中，上海理工大学国家大学科技园以全国第6名的成绩被评价为A类（优秀）；在2015年国家技术转移示范机构评价中，学校技术转移有限公司以全国第21名，上海市第2名的成绩获评优秀。学校具备军工科研资质，积极为国防建设服务，获得军队科技进步二等奖1项。