牛津大學的研究力量雄厚，在其教師隊伍中，就有83位皇家學會會員，125位英國科學院院士。在數學、計算機科學、物理、生物學、醫學等領域，它都名列英國乃至世界前茅。近些年來，牛津不僅在文科而且在理科、不僅在基礎科學而且在應用科學研究中都取得了舉世矚目的成就。在生物醫學領域，自從弗雷明在倫敦發現青黴素後，本世紀40年代牛津的科學家弗羅裏和蔡恩就將它投入臨牀應用，結果3人共享諾貝爾獎。今天用得最廣的抗生素，1955年爲牛津的愛德華·阿布拉罕發現。牛津也致力於將分子生物學應用於臨牀，將核磁共振原理應用於醫療診斷，在發現人體的免疫瓜系統和應用基因工程技術於臨牀問題方面，牛津亦起領導作用。該校在艾滋病毒、移植手術和遺傳病研究等方面也很有潛力.1987年斯奎波父子公司贈予該校藥學系2,000萬英鎊，以支持他們的研究工作。
在環境科學領域，牛津的研究涉及森林史、氣候變化、遙感、土地利用、野生動物保護、家畜管理、污染、腐蝕、沙漠侵犯等衆多課題。
牛津的固體物理、高磁學、激光研究、基本粒子研究和大氣物理學等均在世界上佔領先地位。物理系的克拉倫登實驗室在世界核研究領域中起着特殊的作用。基礎研究還導向重要的工業開發，包括建立了如牛津儀器公司和牛津激光公司之類的企業。
僅在化學系，牛津目前就擁有4位諾貝爾獎得主。該校在蛋白質、新型無機材料合成、分子的計算機輔助設計等方面都有重大成果問世，並在化工、醫藥、微電子工業等領域推廣應用。
牛津在地球內部動力學、陸界變形研究、低溫處理和古生物學等領域也很有成就。牛津數學研究所在許多數學分支學科中居於世界前列，計算機科學研究在國內外亦有一定地位。牛津被國際上公認爲英國的經濟學中心。不僅金融、管理學科專家，而且法學、心理學和自然科學的專家也參加到經濟學研究中來。1987年進入工商界的`牛津畢業生，已超過在其它行業就業的人數。
牛津的發展經濟學和國際關係研究亦很活躍，還被譽爲研究當代中國最活躍的中心之一。牛津大學有許多傑出的神學家、哲學家、法學家、歷史學家、音樂家、文學家和文藝評論家，它的政治學、地理學、社會學、心理學力量都相當強。
