杨振宁在粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域作出里程碑性贡献。20世纪50年代和R.L.米尔斯合作提出非阿贝尔规范场理论；1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇称不守恒定律；在粒子物理和统计物理方面做了大量开拓性工作，提出杨－巴克斯特方程，开辟量子可积系统和多体问题研究的新方向等。
杨振宁还推动了香港中文大学数学科学研究所、清华大学高等研究中心、南开大学理论物理研究室和中山大学高等学术研究中心的成立。
杨振宁在统计力学方面有很高的成就，做出了大量开拓性的成就
建立了一流的物理实验室60多座，其中包括清华大学高等研究中心，南开大学理论物理研究室。并且为清华和南开大学一共筹集了20亿美元的科研经费。而且他也清华大学的名义发表了30多篇的论文，一下子提高了，我国的物理研究水平，提高了我国科学在世界当中的地位。
2004年，他还在清华大学讲课，对于提高清华大学物理水平有着非常大的作用。而且他在清华大学授课不要工资，她甚至卖掉了自己在美国的一处豪宅，向清华大学捐助了100万。在清华大学设立了杨振宁奖学金，杨振宁基金会，他所做的这些都是为了不断的促进清华大学的科研水平。
