近十年来，北京大学物理学院面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，不断加强有组织科研，持续优化创新体系，加快突破关键核心技术。在水科学、极端光学、新量子物相、量子场论求解方法、揭示多学科新视角下中国大气污染来源和影响、中国的类星体巡天等前瞻性基础研究中取得一系列“从0到1”的原创性成果，在第三代半导体材料、扫描探针显微术、激光质子加速等关键核心技术攻关中突破多个“卡脖子”问题。

过去十年，物理学院共到账科研经费33.53亿元，发表SCI论文1万1千余篇，授权专利450余项。 近十年来，物理学院获国家科学技术奖3项、高等学校科学研究优秀成果奖12项，8项成果入选中国科学十大进展和中国高等学校十大科技进展，16项成果入选中国光学十大进展、中国半导体年度十大研究进展、中国十大天文科技进展等。

同时，物理学院承担建设国家重点实验室、前沿科学中心、2011协同中心、北京市重点实验室等多个国家/省部级教学科研基地平台，服务国家创新驱动发展战略。近年来，承担建设怀柔综合性国家科学中心交叉研究平台（2个）和校地共建新型研发机构（3个），服务国家区域发展战略。