北京理工大学每年承担科研项目超过1000项，科研经费每年都有大幅度增长，如2008年、2009年科技总经费连续突破10亿元，稳居全国高校前列。北京理工大学牵头研制的仿人机器人“汇童”和学校机械与车辆学院完成的纯电动汽车设计和研制，被评选选为国家“十五”重大科技成就。2006年至2013年期间，学校获得国家科学技术奖14项，其中以第一完成单位获得国家技术发明奖二等奖4项、国家科技进步奖二等奖5项，作为参加单位获得国家科技进步奖一等奖4项、二等奖1项，位居全国高校前列。在60周年国庆阅兵的30个装备方阵中，学校参与了22种装备的设计和研制。

2011年至2013年期间，学校三大检索论文达到8000余篇，其中SCI论文近2500篇，比2006年至2010年期间的总篇数增加了18%。2006年至2012年期间，学校累计申请专利4539项，授权专利1526项。2012年中，学校专利工作取得了重大突破，专利申请首次突破了1000项，达到1108项，授权数首次突破400项，达到464项。学校累计获得省部级以上科技奖励243项。其中国家技术发明奖6项，国家科技进步奖19项，省部级科技奖励218项。

2013年，全校SCI收录论文达到935篇，EI收录论文1331篇。在SCI收录论文方面，2013年SCI收录论文数量是2010年的1.6倍。2013年北理工化学学院曲良体教授发表在《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》期刊上的论文“Nitrogen-Doped Graphene Quantum Dots with Oxygen-Rich Functional Groups”荣获2012年度“中国百篇最具影响国际学术论文”，这是该校首次获此殊荣;管理与经济学院胡瑞法教授的论文《Patents and China's research and development in agricultural biotechnology》被国际著名学术期刊《Nature》子刊《Nature Biotechnology》接收并发表。这是作者继2012年在Nature Biotechnology上连续发表了两篇论文之后，第三次在该刊发表论文。

2013年，北京理工大学获国家科学技术奖 5 项，其中由该校牵头的《高速交会目标相对定位测量技术》项目获得了代表发明与创造最高水平的国家技术发明一等奖，是2013年2项国家技术发明一等奖之一;同时牵头获得国家科学技术发明二等奖1项;牵头获得省部级一等奖6项。

2013年，北京理工大学自然基金申报工作共获批项目191项，获批经费1.47亿元，达到2010年的2.47倍，项目数量和经费数量创历史新高。