实验室在强场激光物理科学技术领域的基础与应用基础研究方面取得了一系列重要成果和进展，承担了各类国家级与部委级重大（重点）项目，包括：国家重点基础研究计划“973”项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金委重点项目和创新研究群体项目、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、中国科学院前沿重点研发、上海市基础研究重点项目等。以本实验室为承担主体，上海光机所主持承担了上海张江综合性国家科学中心首批重大科技基础设施项目，以及国家重大科技基础设施项目：硬X射线自由电子激光装置中的“极端光物理线站”和“高能量密度科学实验线站”任务等。