南京大學畢業的科研工作者較多。
南京大學建立了中國最早的現代科學研究實驗室。截至2010年5月，南京大學***取得國家自然科學獎壹等獎1 項，二等獎12項，名列大陸高校第壹。
在最能反映基礎研究水平的SCI論文榜上，發表論文數連續7年第壹，被引用次數連續8年第壹；在國際頂尖雜誌《Science》和《Nature》發表的論文數全國第壹。
截止2014年10月，南京大學進入ESI排名前1%的學科為13個，分別是：化學、物理學、材料科學、地球科學、生物學與生物化學、臨床醫學、工程科學、環境科學與生態學、藥理學與毒理學、數學、動植物學、計算機科學和農業科學。不僅學科數量迅速增長，而且各學科的排位也得到大幅提升，其中化學學科發表論文總數和被引總次數在全球科研機構中的排名分別為17名和32名。[45] 其最活躍的幾個學科為：應用物理、凝聚態物理學、多學科材料學、多學科化學，以及無機化學和原子化學。按論文總數排名計算，南京大學化學排名最高，名列全球第20位；按總被引次數排名計算，同樣是化學排名最高，在全球範圍內排在第79位。南京大學在全球前1%研究機構中，論文總數排名184位，總被引次數排名429。
截至2015年3月，南京大學2015自然指數在亞太地區（Asia-Pacific）各大科研機構與高校中排名第7位，在全國高校中排名保持第3位，緊隨北京大學、清華大學。至此，南京大學的自然指數已經連續兩年位居全國高校第三。[46]
截至2013年7月，南京大學有37位博士的學位論文入選“ 全國優秀博士學位論文”、44位博士的學位論文入選“全國優秀博士學位論文提名論文”；南京大學有25部教材由教育部及國務院學位委員會辦公室推薦為“全國研究生教學用書”。[30]
2010-2014年，南京大學文科教師***承擔國家社科基金項目260項，獲國家自然科學基金項目153項，獲教育部人文社會科學項目276項，其中，2013年度42項課題獲批國家社科基金面上項目，立項總數位居全國高校第壹。2014年度第壹批國家社科基金重大項目中，獲5項重大項目立項資助，位居全國第壹。[47]