建所以来，成功研制出我国第一台自行设计建造的1.2米回旋加速器，后改建为30MeV（P）等时性回旋加速器并在其上完成新核素Pt-202的合成与鉴别，实现了我国在新核素合成领域零的突破；研制成功世界上第一台超灵敏小型回旋加速器质谱仪；研制生产出我国第一个载入国家药典的放射性药物。作为我国第一个核电站（“七二八”工程）的主要会战单位，1973年在上海应用物理所（时称“上海原子核研究所”）筹建了我国自己的核电队伍和研究基地；2004年起承担建国以来最大的科学工程——上海光源国家重大科学工程，在张江园区建设一台高性能的中能第三代同步辐射光源（计划于2009年初完工）。建所以来获各类科技奖项192项（含合作项目），其中国家科技进步奖8项（其中3项为合作项目）、国家自然科学奖4项（其中2项为合作项目），其中“重离子核反应的集体效应、奇异核产生及其性质研究”、“重质量丰中子新核素的合成鉴别和研究”获国家自然科学二等奖。