中国建材总院在水泥应用基础研究和水泥新品种及应用水平等方面的研发水平居国际先进水平，是我国水泥性能和品种应用基础研究的重要科研机构。
总院长期开展水泥熟料形成与水化机理、低碱度和高自应力理论和水泥石微结构等水泥应用基础研究，先后研制成功了高贝利特水泥、快凝快硬水泥、硫铝酸盐水泥、中热和低热水泥、铁铝酸盐水泥、膨胀及自应力水泥、油井水泥、道路水泥等8大类共60多种特种水泥，很好地满足了我国在不同时期国民经济建设的需要。
近年来，中国建材总院重点开展了高胶凝性高钙水泥熟料体系和低热硅酸盐水泥的研究和开发，以及围绕水泥行业的节能减排、工业废弃物的资源化利用等进行了深入的理论和应用技术研究。在铝土矿尾矿、煤矸石和脱硫石膏等大宗工业废弃物资源化利用、碱激发胶凝材料等方面获得了处于国内领先水平的研究成果，获国家授权发明专利多项。
总院组织承担完成了建材行业第一个国家重点基础研究发展计划项目（973计划）“高性能水泥制备的应用基础研究”、国家“十一五”科技支撑计划课题“高性能水泥绿色制造工艺和装备”、国家“863”计划课题、国家自然科学基金等多项国家重大科研项目。提出高阿利特含量和高介稳态的高对称性结构产生熟料高胶凝性的理论，解决了水泥应用的关键科学问题，填补了水泥基材料相关领域空白，为研发和生产高胶凝性水泥熟料提供了重要的科学理论支撑。“高性能低热硅酸盐水泥（高贝利特水泥）的制备及应用”获得了2006年度国家发明二等奖，形成了具有我国自主知识产权的低热硅酸盐水泥的制备和应用技术。
水泥基材料采用水泥作为主要胶凝材料和基体, 通过各种复合措施制成具有优异的物理、力学性能和耐久性的复合材料, 在各种结构工程、建筑构件和制品中得到广泛应用。
中国建材总院是我国混凝土及水泥制品工业的开拓者，吴中伟院士提出高性能混凝土和绿色混凝土新概念，开创了我国混凝土科技事业先河，为中国建材总院水泥混凝土专业学科的建立和混凝土科技事业的发展作出了卓越贡献。
目前，中国建材总院在高性能混凝土、特种工程材料及混凝土耐久性等新型建筑材料与混凝土工程技术方面的研究成果达到国际先进水平，重点开展了混凝土性能劣化机理与过程研究、混凝土耐久性和寿命预测的研究、水泥基材料体积稳定性的改善与控制技术、高延性水泥基复合材料以及防水堵漏等特种工程材料的研究与开发。
其中，“混凝土耐久性关键技术研究及工程应用”项目获2004年度国家科技进步二等奖，研究成果并已推广应用于国内数百个建筑工程和建材生产企业，先后为三峡大坝、青藏铁路、首都国际机场、北京西客站、京沪高速铁路等国家重点工程提供技术支撑，满足了我国不同时期基础设施建设需要，取得了巨大的经济效益和社会效益。国家自然科学基金重点项目“混凝土结构裂缝的形成与发展机理及控制技术研究”是近年来针对混凝土早期收缩开裂问题开展系统研究的项目之一, 该项目从材料和结构两个不同角度深入研究了影响混凝土早期收缩开裂的因素，具有有重要的学术意义和普遍的工程应用价值。
中国建材总院在我国功能玻璃与特种玻璃材料领域开创了多个第一。60年来，先后开拓了航空玻璃、石英玻璃、玻璃纤维、功能玻璃、功能薄膜等研究领域，研制成功了我国第一块航空玻璃、第一块石英玻璃、第一根玻璃纤维、第一根通讯光纤、第一片夜视用光纤面板、第一片实芯法微通道板等等。
通过几代科研工作者的不懈努力，总院已成为我国特种玻璃领域，集新品研制、技术集成、装备开发、标准制订、性能检测于一身的综合实力最强的研究单位，在特种玻璃材料领域共荣获国家科技进步奖52项，部级奖111项，获专利授权78项，为建立和完善我国特种玻璃材料领域的科技创新体系、推动我国特种玻璃材料领域的科技进步作出了重要贡献。
中国建材总院做为我国玻璃纤维的开拓者，多年来确立了在光学纤维、特种玻璃纤维、纤维过滤材料、纤维光电成像器件等学科的优势地位。
哈尔滨玻璃钢研究院是我国树脂基复合材料技术进步的引领者，在纤维缠绕技术、拉挤技术、预浸料制备技术、复合材料专用设备设计和制造技术、热塑性复合材料成型技术等方面，开创了新中国树脂基复合材料技术发展的多项第一，荣获国家和省部级科技进步奖励70余项，拥有专利45项，为我国树脂基复合材料技术发展做出了重大贡献。
由中国建材总院特种玻璃纤维与光电功能材料研究院和哈尔滨玻璃钢研究院研制的光学纤维面板、微通道板、电子干扰用镀金属玻璃纤维和先进复合材料主承力结构件等系列产品，广泛应用于高技术领域，承担完成的多个国家科研攻关项目、“863”计划、国家重大工程配套等研究课题荣获国家科技进步奖。
中国建材总院是我国建材耐火材料科技创新的领航者，长期致力于建材工业窑炉用耐火材料工艺-结构-性能-损毁机理的基础前沿研究与开发应用实践，促进了国产优质耐火材料的生产工艺水平和产品质量日益提高，产品种类更加丰富齐全，打破了国外公司的垄断，极大促进了我国建材工业水平的提高。
总院围绕节能减排，大力推进耐火材料深化研究及循环再利用的技术开发，承担和完成了“六五”至“十一五”国家重点科技攻关计划和国家“863”计划数十项耐火材料的攻关专题，研究成果获得国家科学技术进步二等奖1项、三等奖4项，部级科学技术进步奖一等奖1项、二等奖9项、三等奖7项，部级技术革新二等奖3项，国家发明专利26项，省部级科研成果58项。
依托总院的技术积淀，中国建材总院组建成立了集耐火材料技术研究、产品开发、生产销售、专业设计、施工安装和技术咨询为一体的国内首家以耐火材料为主业的上市公司“瑞泰科技股份有限公司”，产品覆盖熔铸耐火材料、不定形耐火材料、碱性耐火材料、铝硅质耐火材料、硅质耐火材料和耐热耐磨材料，服务领域从玻璃行业扩展到水泥、石化、电力、冶金、有色等行业，瑞泰科技已成为我国建材耐火材料工业中科技力量最雄厚、生产工艺最先进、综合产能最大、品种最齐全，可为水泥窑、玻璃窑等提供全套优质耐火材料和全方位技术服务的大型企业集团。
中国建材总院是我国建筑卫生陶瓷和特种陶瓷科技进步与产业发展的开拓者，在建筑卫生陶瓷、特种陶瓷粉体工程、结构陶瓷、功能陶瓷、陶瓷精密加工和陶瓷力学性能评价等方面的研究与开发取得了卓有成效的成绩。总院共完成了国际、国家和行业科技项目350余项，研究制定国家标准70多项，为推动我国建筑卫生陶瓷和特种陶瓷的科技进步与产业发展发挥了非常重要的作用。
总院陶瓷科学研究院研究开发的微晶陶瓷基片、SiC陶瓷反射镜、微波陶瓷、柔性隔热材料等特种陶瓷产品，应用于航天技术领域和北京奥运火炬，先后共获得全国科技大会奖5项、国家科技进步奖2项、国家发明专利13项，制定国家标准3项。
咸阳陶瓷研究设计院开发的各类耐磨陶瓷制品、特种陶瓷窑具及超细粉体材料广泛用于建筑卫生陶瓷、工业陶瓷及化工电子领域，累计荣获国家、省部级奖励67项，其中获国家科技进步二等奖1项、三等奖3项，省科技星火二等奖1项，国家标准化科技成果四等奖4项，建材行业科技进步一等奖10项、二等奖20项，其他部级奖10项，各种专利30多项。
中国建材总院在房建材料、环境工程材料、技术集成与新型房屋开发与应用，以及“全煤矸石烧结墙材成套技术”、“高产量粉煤灰烧结墙材成套技术”、“烧结装饰墙材成套技术”等系列新型墙体材料研发等方面取得了丰硕成果，其中西安墙体材料研究设计院的“全煤矸石烧结墙体成套技术”荣获1999年国家科技进步二等奖，“建筑垃圾资源化成套技术与再生混凝土结构抗震性能应用研究”项目荣获2011年陕西省科技进步一等奖，为我国发展循环经济，实现建筑资源可持续发展，促进新型房建材料和产业科技进步的发展作出了重要贡献。
研究开发了节能建材、隔音建材、抗菌涂料、负离子材料、调湿建材等生态环境建筑材料投放市场，其中具有抗菌、净化空气及产生负离子的功能材料荣获2004年获国家技术发明二等奖。
中国建材总院在20世纪50年代初研究成功了中国第一个混凝土外加剂—长城牌加气剂，应用于塘沽新港、治淮等工程。从20世纪80年代初开始，总院对外加剂的合成、复配及应用技术进行了系统全面、广泛深入的基础研究，相继开发了萘系、蒽系、洗油、氨基磺酸盐、改性三聚氰胺减水剂、聚羧酸系高性能减水剂等新品种外加剂，并在混凝土外加剂、混凝土耐久性能检测和高性能混凝土配制技术等方面形成了完整的体系，成果转让至全国上百家外加剂生产企业，应用到国家各个工程建设领域，创造了巨大的社会经济效益。
