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。