学院大力推进有组织科研，梳理并认定科研团队，学院现有九支科研团队。自学院综合改革以来，学院科研工作稳扎稳打，稳步提升，瞄准国际学术前沿，强化原始创新，凝练重点研究方向，科研团队和科研平台建设成效显著。

通过持续的人才引进和人才培养，不断加强科研团队建设，形成了理论物理、等离子体物理、凝聚态物理、光学/声学、无线电物理、物理电子学、电磁场与微波技术等优势研究方向，并取得了丰硕的研究成果。

在平台建设方面，西南交通大学作为中国缔约方加入国际能源署仿星器技术合作组织；获批建设四川省国际科技合作基地-“磁约束等离子体物理与工程研究基地”；参与国家野外科学观测研究站“西藏羊八井国际宇宙线观测站”和国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站”建设；主持望远镜阵列激光标定验收通过并全面建成运行，获得高海拔宇宙线观测站工程建设“优秀团队奖”；四川天府新区与西南交通大学已完成“共建准环对称仿星器项目”的合作协议签订，在选址论证、可研报告等方面取得较大进展；极端条件物理四川省重点实验室申报工作正积极推进。学院科研自主创新和服务国家社会经济发展的能力不断增强。