在豬育種、養豬產業化和人才培養方面做出了突出貢獻，先後獲9項省部級科技獎勵和2項國家專利。著有《中國培育種豬》壹書，提出了配套系育種的理論，育成了甘肅白豬和3個專門化瘦肉型豬新品系與華特豬配套系，制定了《華特豬配套系地方標準》，創建了“工廠+農戶”的“新華模式”，在西北五省區建成了44個萬頭級工廠化養豬企業，並將工廠化養豬工程工藝配套技術推廣到全國。 “八五”期間，主持育成了三個“專門化”的瘦肉型豬新品系，完成了甘肅養豬業良種繁育體系的建設任務。主持育成“華特豬配套系”新品種，在當時，品質優於國外品種，制定了《華特豬配套系地方標準》，解決了品種標準化問題。“華特豬配套系”是農業部認定“十五”期間在全國推廣畜禽品種之壹；“九五”期間主持完成了《配套選育合成系雜優豬》攻關計劃項目。這些優良品種的育成和推廣，不僅提高了豬肉的品質，而且節約了大量從國外引種費用。
劉孟洲還註重成果的應用推廣和產業化工作。他主持研發了工廠化養豬工程工藝配套技術，其中適應工廠化養豬的“新型工廠化養豬豬舍”和“母豬分娩床”已申請國家專利（已公開申請號）；他提出了“工廠繁殖、分戶肥育、實行統壹供種，統壹飼養標準，統壹防疫滅病，統壹技術規程，統壹組織銷售和農戶分散肥育”的“五統壹分”養豬產業化新型模式，同時，將工廠化養豬工程工藝技術推廣應用到西北五省區44個萬頭級工廠化養豬企業。近三年累計推廣豬種130.42萬頭，新增利稅1.39億元。該項成果的應用推廣，推動了我省工廠化養豬、集約化生產的進程，增加了農民收入，為現代化養豬提供了經驗。
他主持和參加完成了多項研究成果，並在國內發表論文14篇，“工廠化養豬工程工藝技術”兩次在全國專業學會上進行學術交流；作為副主編之壹參加編著的《中國培育豬種》壹書，對全國工廠化養豬生產的發展起到了較大的推動作用。