南開大學既是教學中心，又是科研中心，取得了一批國內外公認的優秀科研成果。2004年度SCI論文收錄數量位居全國高校第十一位，收錄論文677篇，其中化學學科收錄論文數量位居全國第二，國際論文被引用篇數位居全國第十位，1995——2004年SCI收錄論文累計被引用篇數位居全國第八位。目前承擔的國家和教育部社科項目數、獲得的科研經費數以及獲獎成果數都位居全國高校前列。在第五屆高等教育國家級教學成果獎評審中，該校以第一完成單位獲一等獎4項、二等獎5項，與兄弟學校合作一等獎1項，二等獎3項，居全國高校第三位。在第七屆全國百篇優秀博士論文評選中，該校有4篇入選，位居全國高校第三位。2005年，在該校科研隊伍體量相對較小的情況下，獲國家自然科學獎二等獎3項、國家科技進步二等獎1項，居全國高校前列。在天津市2004年度科學技術獎評選中，該校何炳林院士獲科技重大成就獎，另外，該校還獲自然科學一等獎1項、二等獎4項，技術發明一等獎1項、二等獎1項，科技進步二等獎2項、三等獎2項。南開大學與美國IBM公司聯合研製開發的“南開之星”超級電腦群，運算速度達每秒3.231萬億次，處於世界領先水準。南開大學積極發揮學科、人才和資訊優勢，推進科技成果產業化、商品化，為國家和地方經濟社會發展服務。APEC研究院、經濟與社會發展研究院等研究機構已成為國家有關部委和地方政府的“智囊團”和“人才庫”。南開大學有著廣泛的國際影響，與國際知名的一百多所大學和國際學術機構建立了合作與交流關係。諾貝爾獎獲得者楊振寧、李政道、丁肇中、羅伯特.蒙代爾、美國前國務卿基辛格、韓國前任總統金大中等被聘為名譽教授，一批海內外知名學者、著名企業家任兼職教授。