全院目前在研項目100多項。近年來已取得如下成果：
國家自然科學二等獎壹項；
陜西省科學技術二等獎壹項，三等獎二項；
國防科學技術三等獎壹項；
陜西省高校科學技術壹等獎二項，二等獎二項；
學術論文SCI收錄53篇，EI收錄35篇，授權專利5項；
舉辦學術講座28場次，邀請國外學者講學7人次。
近兩年來，該院獲省部級以上各類科研項目獎十五項；授權專利八項；被國際三大重要索引收錄論文近130篇，在國內外壹流及重要學術刊物上發表論文近300篇。尤其是被三大索引之首SCI收錄的論文篇數2003年排名全校第二。魏炳波院長所率領的課題組在“液態金屬深過冷與快速晶體生長研究”項目的研究中，取得了的可喜成績，榮獲2003年度國家自然科學獎（國家四大獎之壹）二等獎，實現了該校該獎項零的突破，為該院實現“5—10年成為西部領先、國內知名、國際有影響的理學院”這壹奮鬥目標奠定了堅實基礎。
“十五、十壹五”以來承擔各類科研項目150多項，其中承擔“863”、“973”高科技計劃、國家自然科學基金、國家“921工程”、省部級基金、國際研究合作等科研項目近150項，科研經費連年遞增，2006年達890萬元，2007年達1300萬元， 2008年達1700萬元。國家自然基金項目數大幅增加，2008年立項國家自然基金13項。“十五、十壹五”以來，***獲國家和省部級以上科技獎23項，其中國家自然科學獎（國家四大獎之壹）二等獎1項，實現了學校該獎項零的突破，國家技術發明獎1項，國防科技獎5項，教育部自然科學獎1項，陜西省科學技術獎15項。授權發明專利40余項；被國際三大重要索引收錄論文1400余篇，在國內外壹流及重要學術刊物上發表論文近3000余篇。尤其是被三大索引之首SCI收錄的論文篇數2005年排名全校第壹，2004、2006、2007、2008年均排名全校第二。空間材料團隊在PRL上發表的論文被Nature和Science專題評論，並獲得國家自然科學基金創新研究群體的資助，2007年又獲得全國“五壹勞動獎狀和獎章”；趙曉鵬教授所在智能材料團隊2008年在《Advanced Functional Materials》上發表的論文，其影響因子（IF）為8.2，這是迄今我校發表的影響因子最高的壹篇學術論文；趙建林教授所在的光信息技術團隊2008年發表的文章是最近幾年《Optics & Photonics News》專輯首次報道的中國大陸學者的研究成果。
科學研究自成體系，特色鮮明。壹是形成了結合國防需求進行應用數學研究的特色，設有“計算力學、計算材料學以及復雜流體模擬的科學工程”、“非線性隨機動力系統分析”、“圖形、圖像處理”、“應用概率統計”和“偏微分方程理論及應用”和“圖理論及對策論”等研究方向；二是形成了探索自然科學原理、進行高水平基礎研究的特色，設有“空間材料科學”、“智能材料科學”、“材料表面與界面物理”和“光學信息獲取及光電混合處理新技術”等研究方向；三是形成了面向“三航”領域進行新材料應用基礎和工程化研究的特色，設有“結構/功能樹脂基復合材料”、“高性能工程塑料與加工工程”、“生物醫用高分子材料”、“功能高分子”、“精細有機化學品” 和“環境水處理”等研究方向。這些特色為學院實現“建設壹個強大的理科”宏偉目標和建設高水平研究型理學院奮鬥目標奠定了堅實基礎。