2003年至2010年，該校申請到帶經費的國家級、部委級科研項目14項，獲準立項的省級各類項目301項，校外撥入經費1027.7萬元。2006年至2011年，該校***獲國家自然基金項目12項，國家社科基金項目4項，教育部人文社科研究項目11項。2007年至2010年四年期間，申報專利34項；獲授權專利18項；教師發表論文2108篇，比前四年增加了440多篇；論文被SCI、EI、ISTP收錄288篇 。
2009年至2013年，該校***承擔國家基金項目29項，部委級科研項目28項，省級各類科研項目268項；申請專利67項，授權專利60項。校外撥入科研經費3092.73萬元；被SCI、EI、ISTP等國際權威檢索工具收錄的論文達560篇。學校每年拿出專項資金用於獎勵科研成果突出的優秀人員，五年中，各類科研獎勵金額累計達1200多萬元 。2014年，該校獲得山西省國家資源型經濟轉型綜合配套改革試驗重大課題立項，資助金額為人民幣80萬元，為該校在該領域獲得的第壹個科研項目 。 山西省重點研究基地：
山西大同大學雲岡文化研究中心（下設北魏歷史文化研究所和遼金文學研究所）
校級研究所：
固體物理研究所、有機化學研究所、腦科學研究所、免疫學研究所、煤炭采礦工程研究所、社會科學發展研究所、應用化學研究所、理論物理研究所、呼吸病與職業病研究所、炭材料研究所、高寒作物研究所
院級研究所：
應用數學研究所、技術創新管理研究所、煤礦機電技術研究所、地方經濟研究所、教育科學研究所
（以上名單為2014年6月學校官網所載名單） 2006年6月，與中國遼金文學學會聯合主辦“中國遼金文學國際高級論壇”。2008年5月，舉辦“北朝都城與歷史文化國際學術研討會”。2009年10月，舉辦“首屆雲岡文化論壇”。2010年9月，承辦全國“馬克思主義與文化遺產”學術研討會暨全國馬列文論研究會第27屆年會。2011年8月，承辦了中國引力與相對論天體物理學會2011年年會暨2011全國引力理論與宇宙學研討會 。