学院教师承担国家重大重点任务能力突出，主持了我国首个“合成生物技术”重大“863”项目和多项国家重点研发计划项目。国家自然科学基金2010—2019年资助的合成生物学领域项目中，天津大学获批项目数全国第一。在合成生物领域取得了一批具有重要国际影响的成果，如：酵母长染色体的精准定制合成、人工基因组精准可控重排新方法、人工细胞构建技术及应用、DNA数字信息存储新方法等，“使我国成为继美国之后第二个具备真核基因组设计合成能力的国家”，构建出一批具有自主知识产权的多种医药及能源化学品的高性能工业菌株。在全球最大的引文数据库Scopus检索合成生物学相关的研究论文，天津大学论文数量在全球科研机构中排名第一。