近年来理学院承担重大科研项目能力和发表高水平学术论文能力不断提升，取得了一系列研究成果。累计承担各类国家级科研项目50余项，省部级项目30余项及多项服务社会的横向课题；发表国内外高水平科研论文600余篇。学院在有机染（颜）料清洁生产及浓盐水处理关键技术方面积累深厚；在精细化学品和光催化与环境友好化学、荧光示踪应用技术、特殊环境荧光染料及量子点的设计制备、电功能材料与器件、运筹学与控制论、组合优化与方程等研究方向研究深入，成果丰富，形成明显的研究特色与优势。

学院始终坚持产、学、研相结合的发展方向，广泛开展学术交流和合作。2017年，天津市化工废水源头减排与资源化工程技术中心获天津市科委批准组建；由理学院联合山东雨虹新颜料股份有限公司及天津大学申报的山东省有机颜料清洁生产全过程控制工程技术中心获山东省科技厅批准组建，两个工程中心将在化工废水清洁化及资源化方面协同发展，进一步提升学院服务社会能力；学院教师先后申请国家专利106项，其中获国家授权专利60项；荣获包括天津市科技进步一等奖在内的省部级奖项十余项。