学校高度重视科技创新，“十二五”期间，承担了包括国家“973”计划项目、“863”计划项目、国家科技支撑计划项目、公益性行业科研专项、国家自然科学基金项目、国家社会科学基金项目等2900多项，获授权专利1800余项。2016年，获批国家自然科学基金项目121项，科技总经费4.78亿元。学校大力推进科技成果转化和产业化，建有国家技术转移中心，以及江苏省气象传感网技术工程中心等多个工程中心。学校教师获得包括国家科学技术进步奖特等奖在内的国家级和省部级科技奖百余项，获得卡尔·古斯塔夫·罗斯贝奖章、美国地球物理学会霍尔顿青年科学家奖、影响世界华人大奖等国际性大奖多项。学校多项研究成果刊发于《Nature》、《Science》等国际顶尖学术期刊。

学校积极开展国际合作，与美国耶鲁大学、威斯康辛大学、夏威夷大学、佛罗里达州立大学、密歇根州立大学、俄克拉荷马大学，英国曼彻斯特大学、雷丁大学，加拿大多伦多大学，德国汉堡大学等15个国家的 48所著名高校建立了人才培养、科学研究的合作关系。学校创办了巴哈马“孔子学院”，拥有中国政府、国家汉办、江苏省政府茉莉花奖学金等招收留学生资格，现有来自111个国家的在校留学生1422余名。学校拥有“联合国世界气象组织区域培训中心”，已为153个国家和地区培养了2900余名高级气象科技人员和管理者，成为全球培训规模最大、质量名列前茅的培训中心，受到世界气象组织的高度评价和特别嘉奖。