自动化系高度重视基础理论和前沿技术的研究工作。近五年，自动化系承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等国家级项目九十多项，省市级科技计划、横向合作科研项目四百多项，获得国家科技进步二等奖1项，省部级科学技术一等奖9项。2016科研经费2880万，2017科研经费3137万；2018科研经费3774万；2019年自动化系科研经费突破5100万。

拥有上海市电站自动化技术重点实验室，1个国家级创新引智平台“111计划”基地，2个校企合作的上海工程技术研究中心，建有中英科学桥能源与自动化联合实验室、网络化控制研究中心等国际合作研究平台，与宝钢集团宝信股份、电气集团自仪股份分别建有2个上海市研究生联合培养基地。在工程应用技术研发方面，注重产学研用合作发展模式，与上海电气、宝钢集团、浙江温岭、中科院深圳高等研究院、上海产业发展研究院等一批企业与地方合作共建研发平台，联合承接了一大批国家和省部级科研攻关项目。