蘭州大學的科學研究素以基礎研究見長。在有機化學、細胞生物學、理論物理、原子核子物理及技術、磁學、植物生理學、生態學、基礎數學、力學、自然地理學、天氣動力學、無機化學、分析化學等傳統優勢學科的研究中，成績顯著，有的達到國內領先水準，有的達到國際水準。現在高寒乾旱、地理地質、現代物理、有機化學、乾旱農業生態、大氣科學、草地科學、區域經濟、敦煌學、西北少數民族、生態環境建設、西北可持續發展等學科的研究保持著較大的優勢。與此同時，學校還著眼於探索新的科研領域，大力扶植新的學科增長點，現在風沙動力、材料學、當地藥材、草業科技已成為學校新的科研重點領域，已經形成了幾個有特色的高水準創新研究群體。如“化學合成與化學生物學”群體和“西部環境變化”群體先後得到國家自然科學基金委創新團隊計畫的資助，“多場耦合跨尺度複雜力學系統”團隊得到教育部長江學者創新團隊培育計畫資助。學校堅持貼近國家目標開展科學研究，注重團隊作戰，協同攻關，承擔國家重大項目的能力大幅提高。近十幾年來，先後獲得國家、部委和省級科技成果獎500多項，編輯出版各種專著、教材、譯著700多部，平均每年發表學術論文1000多篇，承擔了大量國家高級別項目。據《SCI》統計，蘭州大學是在國際學術刊物上發表論文最多、引用率最高的大學之一。從1998年到2002年，SCI收錄論文累積被引用次數排名全國高校第13位。特別是1992、1993年連續2年發表論文數名列第三，被引用次數名列第六，引起了學術界的廣泛關注。據科技資訊研究所統計，2003年蘭州大學國際論文被引排名全國高校第13位。