主要从事火电、清洁能源（核电、燃气轮机发电）、新能源三大领域的共性技术、关键技术研究，涉及空气动力学、燃烧与传热、强度与振动、材料与焊接、自动控制、电气技术、系统集成、监测技术等专业学科，以实施国家重大专项攻关为主要抓手，以机械工业火电设备产品质量监督检测中心、清洁高效煤电成套设备国家工程研究中心、国核核电设备与材料鉴定咨询中心三大平台建设为主要载体，形成了企业以技术为核心的技术研发/服务、产品研发/制造、工程设计/总承包、检测鉴定/咨询的独特能力。
上海成套院承担了国家重大成套装备300MW、600MW火电机组的技术引进、消化吸收和优化提高等重大装备研制计划；承担了国家及上海市重大科技攻关项目500余项；承接了发电设备行业和电力行业企业委托的科技开发项目数千项；获得国家、部委和上海市重大科技成果奖和新产品奖187项，其中在02年和03年分别获得国家科技进步二等奖共2项，08年获得国家科技进步一等奖1项；申请国家专利219项，其中发明专利58项，在火力发电设备关键技术和设备自主创新方面形成了很强的综合实力，在新能源技术、重型燃气轮机自主开发方面具备厚实的技术基础。同时在核电常规岛设备关键设备技术研究、系统集成优化以及核电标准体系研究和标准制定与转化发挥技术引领作用。在核级材料及专用焊材国产化研究和性能评定、焊接工艺研究与工程应用、电站设备监理等方面也积累了丰富的经验。成功开展电气贯穿件等核级设备的自主研制，拥有专有技术及科技成果转化主流产品数十项，具有代表性的产品有：核电电气贯穿件，电子称重式给煤机，高压变频调速装置，低温省煤气等。