学校具有雄厚的科研实力，设有材料化学工程国家重点实验室、国家柔性电子材料与器件国际联合研究中心、国家生化工程技术研究中心、国家特种分离膜工程技术研究中心和国家热管技术研究推广中心等国家级科研机构5个，省部级研究中心21个，省部级重点实验室16个。何梁何利基金科学与技术进步奖4人、创新奖1人。十一五以来，学校科研成果获省部级以上奖励167项，其中国家自然科学奖二等奖1项、国家技术发明奖二等奖7项、国家科技进步奖二等奖5项。

学校重视科学研究和成果转化，坚持产学研互动发展。南京工业大学科技园为国家级大学科技园，南京工业大学技术转移中心为国家技术转移示范机构，拥有国家知识产权培训（江苏）基地。“十一五”以来，承担了包括国家“973”计划项目、“863”计划项目、国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目在内的各级各类课题9000余项，科技经费30多亿元，取得了一批高水平研究成果，为相关行业、江苏地方经济建设和社会发展作出了积极贡献。