截至2014年12年，学校承担了一系列国家重大专项、重大工程科研攻关，取得了大跨度桥梁关键技术、结构抗震防灾技术、城市交通智能诱导、城市污水处理、新能源汽车研发、国产化智能温室、大洋钻探、心房颤动分子遗传学等标志性科研成果。

一系列高水平研究成果发表于全球顶级学术期刊《Science》、《Nature》与《Reviews of Modern Physics》； 同济大学有22位教授担任“973计划”项目（含重大科学研究计划）首席科学家，其中《大跨、高墩桥梁抗震设计关键技术》荣获2009年国家科技进步一等奖，《心房颤动分子遗传学和细胞电生理学研究》和《特大桥梁颤振和抖振精细化理论》分获2005、2010年国家自然科学二等奖。2012年，同济大学国家863牵头课题启动11项，合同经费近1.3亿元；全年进校科研经费11.2亿元，比2011年同期增长10%，其中纵向8.6亿元；主持和参与国家重大专项、科技支撑、中央部委以及上海市科委等课题200余项，合同经费达4.3亿元。国家自然科学基金项目获批441项，其中重点项目8项，2000万以上重大研究计划集成项目2项，项目获批数全国排名从第11位上升到第8位，获批经费3.1亿元，比2011年年增长63%；获国家社科基金项目20项，其中国家社科基金重大项目取得突破，共获3项，其中重点项目2项；获省部级各类基金项目41项，其中上海市哲学社科规划项目19项、教育部高校人文社科项目10项。 2005年开始，同济大学与地方政府联合推动建设“环同济知识经济圈”，产值从初期2005年的不足30亿元发展到2013年的220多亿元， 开创了“三区融合，联动发展”校地合作的典范；2010年上海世博会从申办、筹备到举办，同济大学就有2800多名师生参与其中，承担了科技部和上海市世博科技专项等研究课题170多项，完成各类规划、设计任务90多项，并承担了世博主题演绎总策划、世博会园区总规划、城市最佳实践区总策划、世博总体项目管理总负责等8个方面的总负责重任。截至2014年12月，同济大学建设有3个国家重点实验室、3个国家工程实验室、6个国家工程（技术）研究中心、24个省部级重点实验室和工程（技术）研究中心。同济大学建设有国内首个“上海地面交通工具风洞中心”（总投资4.9亿）、世界规模最大的“多功能振动实验中心”、国内第一个“城市轨道交通综合试验平台”、国内第一个海底观测研究实验基地等一批重大科研平台。此外，在国务院2013年1月16日讨论通过的《国家重大科技基础设施建设中长期规划》中，由同济大学领衔，经2011年总体专家组评审获得第一名的“国家海底长期科学观测系统”项目建议又被列为中国十二五期间优先安排的16个国家重大科技基础设施建设项目的首位。基地类型平台或基地名称国家重点实验室土木工程防灾国家重点实验室污染控制与资源化研究国家重点实验室海洋地质国家重点实验室国家专业实验室城市规划与设计现代技术国家专业实验室国家工程实验室新能源汽车及动力系统国家工程实验室陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室电子商务交易与服务技术国家工程实验室***研究中心城市污染控制国家工程研究中心国家土建结构预计装配化工程技术研究中心国家磁悬浮交通工程技术研究中心有机固体废弃物资源化国家地方联合工程研究中心国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心国家设施农业工程技术研究中心省部重点实验室道路与交通工程教育部重点实验室长江水环境教育部重点实验室先进土木工程材料教育部重点实验室心血管基础研究教育部重点实验室嵌入式系统与服务计算教育部重点实验室岩土及地下工程教育部重点实验室先进微结构材料教育部重点实验室高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室上海市金属功能材料开发应用重点实验室上海市结核病（肺）重点实验室上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室桥梁结构抗风技术交通行业重点实验室现代工程测量国家测绘局重点实验室上海市地面交通工具风洞重点实验室上海市信号转导与疾病研究重点实验室省部级研究中心教育部土木信息工程研究中心教育部企业数字化技术工程研究中心教育部新能源汽车工程研究中心教育部建筑钢结构工程研究中心教育部设施农业网上合作研究中心教育部道路交通安全与环境工程研究中心教育部城市环境可持续发展研究中心上海建设机器人工程技术研究中心上海市电动汽车工程技术研究中心高等学校学科创新引智计划海洋地质科学创新引智基地节能与环保汽车创新引智基地污染控制与资源化创新引智基地土木工程防灾减灾创新引智基地2011协同创新中心智能型新能源汽车协同创新中心 （资料来源自2014年8月同济大学科技处 ） 学术期刊《同济大学学报（自然科学版）》该刊以报道同济大学土木建筑、交通运输、环境及节能、车辆工程等学科领域最新的研究成果为主，业已形成鲜明的同济特色。2012年12月，中国科技信息研究所在京发布了2012年中国科技期刊引证报告，报告显示：在中国71种理工科大学自然科学学报中，同济自然版学报学术影响力综合评价指标为70.2，首次超过《清华大学学报（自然科学版）》，排名全国第一。 该刊2002年入选“中国期刊方阵双百期刊”；2003年荣获“第二届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2004年荣获“教育部优秀科技期刊一等奖”；2005年荣获“第三届国家期刊奖百种重点科技期刊”；2006年被评为“首届中国高校精品科技期刊”；2007年入选“第六届中国百种杰出学术期刊”；2008年被评为“第二届中国高校精品科技期刊”，入选“2008年中国300种精品科技期刊”；2009年荣获“第四届华东地区优秀期刊奖”；2010年被评为“第三届中国高校精品科技期刊”，入选“2010年中国百种杰出学术期刊”；2011年入选“2011年中国百种杰出学术期刊”，入选“2011年中国300种精品科技期刊”。 《城市规划学刊》创办于1957年，前身为《城市规划汇刊》，是国内最早的城市规划学术期刊。该刊是中国城市规划学科最具影响力和权威性的学术期刊之一。由教育部主管，同济大学主办，是国家建筑类中文核心期刊，中国科技核心期刊，中国人文社会科学核心期刊，中国科技论文统计源期刊，中文社会科学引文索引来源期刊，美国国际CODEN中心授予国际刊名代码。 《德国研究》1986年创刊，研究对象以德国为主、兼顾欧盟的综合性学术理论期刊。该刊所刊登的文章经常被中国人大报刊资料中心下属的各类刊物全文转载，并被《中国学术期刊网络出版总库》和《中国核心期刊（遴选）数据库》收录。2008年起它入选为《中文社会科学引文索引》（CSSCI）来源期刊。1994年第8期《今日中国》杂志（德文版）还专门介绍了《德国研究》杂志的情况。《城市轨道交通研究》1998年创刊，中国城市轨道交通领域内首家公开出版的科技期刊。是中国科技核心期刊。 《力学e68a84e799bee5baa6e997aee7ad9431333339666661季刊》1980年创办并公开发行。该刊自1993年起连续被选为国家科委中国科技论文统计源期刊；被《中文核心期刊要目总览》选为核心期刊；是同济大学、上海交通大学和上海力学学会主办的工程力学学科的学术刊物。《岩土工程师》1980年创刊，该刊已被维普《中文科技期刊数据库》收录，知网收录。 图书馆藏根据2014年8月图书馆网站显示，图书馆藏纸本图书和期刊合订本超过404万册，电子图书约 180万种，纸质中外文现刊3000多种，全文电子期刊近4万种。除此之外，图书馆还订购了各种知名的大型综合性数据库、各类权威的专业学会出版物全文数据库。