截至2014年4月，中國科學院上海天文臺先後獲得了包括全國科學大會獎、國家科技進步壹等獎、國家自然科學獎二等獎、中國科學院重大成果獎、上海市科技進步壹等獎等獎項131項。
重要成果如下：
1、中國現代地殼運動和地球動力學研究取得重要成果
10年來，葉叔華院士負責的 “現代地殼運動和地球動力學研究”項目，集中了中國科學院、中國地震局、國家測繪局和總參測繪局四大部委的100余名科學家，把各自的研究資源、歷年觀測數據和外業成果，統壹協調進行跨學科的合作研究，已經在中國大陸地殼運動的監測與研究、精密地球參考系的建立和維持、地球自轉變化、青藏高原動力學、中國重力場和海平面變化、自然災害預報等方面取得了許多具有國際先進水平的重要成果，為中國可持續發展的環境和災害等領域提供了有價值的理論和基礎資源。該項目不僅促進了國家重大科學工程“中國地殼運動觀測網絡”和國家重點基礎研究發展規劃《大陸強震機理與預報》項目的建立，推動了“亞太空間地球動力學（APSG）”國際協作計劃的建立，也帶動了許多受國家基金委和其他部委支持的研究項目。
2、開展與自然災害有關的天文現象與天文方法的研究，為國家減災防災提供信息
上海天文臺在國際上首先提出了對厄爾尼諾事件預測的天文學方法，並最先成功地預測到引起全球自然災害頻發的1991年厄爾尼諾事件（此成果已在Nature上發表）。後來又成功預測了1993年、1994～1995年、1997年及2001年底前後出現的厄爾尼諾事件。在國際上首先提出西太平洋暖池對非大氣影響的日長年際變化的平均貢獻約為10%，並提出在厄爾尼諾事件期間，該暖池運動可使壹天延長幾微秒。
3、在國際上率先從理論上解決了國外學者長期未能解決的在廣義相對論框架下的衛星精密定軌的難題
該研究結果已成為 IERS空間測地資料歸算規範之壹。在國內率先完成了衛星激光測距技術測定地球自轉參數的研究和航天部的登月探測器軌道設計方法研究的工作。建立和維持地球和天球參考系，積極開拓和發展有關觀測技術，在深空探測、近地小天體（人造衛星和空間碎片）監測、導航定位等方面發揮積極作用，為國家經濟發展、國防建設、深空探測和戰略資源儲備作出貢獻。
4、“宇宙結構形成的數值模擬研究”獲重要成果
景益鵬研究員主持的“宇宙結構形成的數值模擬研究”課題，采用計算機模擬方法研究宇宙結構的形成，首次發現了小質量暗暈的成團性比PS理論的預言要強得多，並提出了暗暈成團的精確公式，被廣泛用於預言星系和暗物質的成團性質，該工作也引發了許多修改PS理論的研究；首次提出了暗暈密集因子的對數正則分布公式，並被廣泛用於預言星系的觀測性質；發現暗暈的內部密度輪廓的冪指數在-1.1和-1.5之間，該工作已成為高精度研究暗暈結構的最有影響的三個工作之壹；首次提出了描述暗暈內部物質分布的三軸橢球密度分布模型；最早提出了構造星系相關函數和速度彌散的星系團低權重模型，並已發展為目前流行的暗暈星系占有模型。該項目繼2004年獲上海市科技進步壹等獎後，2005年獲國家自然科學二等獎。這是上海天文臺第二次獲得國家自然科學二等獎。
5、發現銀河系中心存在超大質量黑洞最令人信服的證據
沈誌強研究員領導的壹個國際天文研究小組，通過對位於銀河系中心被稱為人馬座A*（Sgr A*）的神秘射電發射源的高空間分辨率觀測，發現了支持“太陽系所在的銀河系的中心存在超大質量黑洞”觀點的迄今為止最令人信服的證據。該研究成果刊登在2005年11月3日出版的國際知名學術期刊Nature上，迅即在國內外引起重大反響，壹些國際和國內的科技媒體都在第壹時間內報道了這項研究工作，Nature在同期的欄目內還配發了專題評述。
6、首次高精度測得銀河系英仙臂的距離
徐燁博士與南京大學天文系、美國哈佛－斯密松寧天體物理中心和德國馬普射電天文研究所專家合作，使用世界上先進的甚長基線幹涉儀，將太陽和地球的距離作為基線，采用三角視差的方法，首次高精度測得銀河系英仙臂的距離，測量的相對精度為2%，這是有史以來天文學中該類距離測量精度最高的。該論文在2006年1月6日出版的Science雜誌上正式發表，雜誌還采用該研究成果作為封面。
7、主持“973”計劃“宇宙大尺度結構和星系形成與演化”研究項目
該項目在多學科交叉的基礎上，以研究宇宙大尺度結構為主線，研究宇宙大尺度結構形成與演化和銀河系結構與演化兩大密切相關的關鍵性科學問題。研究隊伍匯集了該研究領域的國內精英人才，由來自上海天文臺、國家天文臺、中國科學院紫金山天文臺、中國科學院高能物理研究所、中國科學技術大學、北京大學、南京大學、北京師範大學***8家單位的64位研究人員組成。
發表論文 論文題目第壹作者發表年度Attitude and Spin Period of Space Debris Envisat Measured by Satellite Laser RangingDaniel Kucharski2014Assessment of InSAR Atmospheric Correction Using Both MODIS Near-Infrared and Infrared Water Vapor ProductsChang, Liang2014ARE HIGH VELOCITY PEAKS IN THE MILKY WAY BULGE DUE TO THE BAR?Li, Zhao-Yu2014Arcsecond-Scale Radio Jets of Ultra-High-Energy Synchrotron Peak BL Lacs (UHBLs)Wu, Zhongzu2014An observational and theoretical view of the radial distribution of HI gas in galaxiesWang, Jing2014AN MHD MODEL FOR MAGNETAR GIANT FLARESMeng, Y.2014An Inhomogeneous Jet Model and Its Application in BL Lacertae ObjectsChai, Bo2014An adjoint-based FEM optimization of coseismic displacements following the 2011 Tohoku earthquake: New insights for the limits of the upper plate reboundPulvirenti, Fabio2014ACTIVE GALACTIC NUCLEUS FEEDBACK IN AN ISOLATED ELLIPTICAL GALAXY: THE EFFECT OF STRONG RADIATIVE FEEDBACK IN THE KINETIC MODEGan, Zhaoming2014Accuracy assessment of applying era-interim reanalysis data to calculate ground-based GPS/PWV over ChinaZhao, Jingyang2014Absolute Proper Motions Outside the Plane (APOP)Qi, Zhaoxiang2014A vertical resonance heating model for X- or peanut-shaped galactic bulgesQuillen, Alice C.2014A toy model for the X-ray spectral variability of active galactic nucleiCao, Xinwu2014A Tikhonov regularization method to estimate Earth's oblateness variations from global GPS observationsJin, Shuanggen2014A TALE OF THREE GALAXIES: ANOMALOUS DUST PROPERTIES IN IRAS F10398+1455, IRAS F21013-0739, AND SDSS J0808+3948Xie, Yanxia2014A single radio-emitting nucleus in the dual AGN candidate NGC 5515Gabanyi, K. E.2014A simplified and unified model of multi-GNSS precise point positioningChen, Junping2014A search for double-peaked narrow emission line galaxies and AGNs in the LAMOST DR1Shi, Zhi-Xin2014A SCALING RELATION BETWEEN MERGER RATE OF GALAXIES AND THEIR CLOSE PAIR COUNTJiang, C. Y.2014A new spectral method to compute FCN (Invited)Zhang M.2014註：論文太多未全部顯示，詳情見參考資料 專利項目 專利名稱第壹發明人授權日期藍寶石諧振腔主動型原子鐘及其諧振腔的制造方法張燕軍 地面授時氫原子鐘張為群 主動型氫原子鐘的真空裝置張為群 雙頻段高效率射頻功率放大器李明昊 壹種GHz超寬帶數字下變頻方法項英 壹種氫原子鐘用的微波腔謝勇輝 壹種用於被動型氫鐘的控制方法及控制電路林傳富 空間射電望遠鏡的接收天線陳昭宇2008-3-19充氣式空間射電望遠鏡接收天線陳昭宇2008-3-19用於太空中的接收天線陳昭宇2008-3-19周期法頻率穩定度和精度測試儀林傳富2001-4-5頻率相差和頻率穩定度測試儀沈季良2001-3-29隔離放大器沈季良2000-10-28實用型氫原子鐘脈澤振蕩的結構翟造成1999-11-27丟筆自撿的數碼顯示屏鄔林達1998-4-2頻率同步鐘結構沈季良1998-3-1電子鐘表測量儀沈季良1997-11-8便攜式閃光安全燈鄔林達1995-9-4有定時功能的吊扇電子調速器韓長根1992-10-7 《天文學進展》（季刊） 《天文學進展》雜誌創刊於1983年，是中國天文學會委托中國科學院上海天文臺主辦的學術刊物（季刊）。涉及天文學的各個領域，反映其最新進展。主要發表對國內外天文學各分支學科的科研進展的述評， 也適當發表少量的研究簡訊、專題講座和學術活動報導。適宜相關學科的科研人員、研究生及大專院校學生閱讀。《天文學進展》1992年起被確定為中國國內天文學類的核心期刊， 並被國內外四種文摘性刊物和數據庫所收摘。 《中國科學院上海天文臺年刊》 《中國科學院上海天文臺年刊》前身為創刊於1905年的佘山觀象臺《天文年刊》，解放後由中國科學院接管，並仍繼續出版，直到1966年出版第26卷後因“文化大革命”而停刊。1979年復刊，並改名為《中國科學院上海天文臺年刊》（下稱《年刊》），於1980年出版第1期。
《年刊》是由中國科學院主管、上海天文臺主辦的以反映本臺最新科研動態為主的天文學科綜合性學術刊物，通過新華書店向國內外公開發行。本刊為中國科技論文統計源期刊（中國科技核心期刊），《中國學術期刊綜合評價數據庫》《中國科學引文數據庫》來源期刊，並已被萬方數據資源系統數字化期刊群、清華《中國學術期刊（光盤版）》、CNKI中國知網、VIP維普中文科技期刊數據庫等收錄。
《年刊》主要刊載本臺科研人員和工程技術人員的研究論文、工作報告、實測資料、儀器研制報告和研究簡訊等文章，內容涉及天文地球動力學、天體測量、天體力學、天體物理、射電天文、觀測技術與方法、時間頻率、天文學史研究以及計算機軟硬件研究等領域。本刊也適當接受其他臺站及國外學者的科研論文。