中国钢研致力于国民经济和国防军工新材料研发基地建设，承担了我国冶金行业85%以上国防军工新材料研究开发任务，先后为我国“两弹一星”、“长征系列运载火箭”、“神舟飞船”、“嫦娥”探月工程、新型歼击机、军工电子材料、舰船、新型坦克、火炮以及常规武器等国防工程和冶金、能源、交通、建筑、海洋工程、桥梁、机械、电子等国民经济建设发展所需先进材料及其制品等方面做出了突出的贡献。

材料科学研发领域覆盖了合金钢、高温合金、金属功能材料、难熔合金、粉末冶金材料、焊接材料、生物医学工程材料、表面技术与腐蚀防护、特种陶瓷与耐火材料以及非晶微晶合金等。多年来，中国钢研在材料科学与工程的研究中突破了众多关键技术，取得了大批具有国内、国际先进水平的科技成果。

国家重大基础研究计划项目“新一代钢铁材料重大基础研究”以中国钢研为依托，通过I期(1998～2003年)、II期(2004～2009年)和III期(2010年～)研究，使碳结构、微合金钢、合金结构钢的强度翻番(I期)、寿命大幅度提高(II期)，并在该基础上，针对建筑、汽车、能源等领域所需钢材的服役性能要求，开展高性能钢的组织调控理论和技术基础研究，大幅度提高高性能钢材服役安全性。

中国钢研率先研发出超高强度第三代汽车钢（强塑积≥30GPa%）技术，并与太原钢铁公司合作，成功地在工业生产流程上开发出第三代汽车钢热轧板卷和冷轧板，率先在国际上研发出第三代汽车钢产品及工业生产技术，这一突破性成果具有世界领先水平。

中国钢研在基础科学研究中取得重大进展，系统研究了晶界、空位和溶质原子交互作用引起晶界结构、成分和性能的变化规律，建立了非平衡晶界偏聚、晶界滞弹性弛豫和晶间脆性断裂理论体系，并荣获国家自然科学二等奖。