上海市擁有多個研究所，其中包括中國科學院上海分院及其下屬的研究所。這些研究所涵蓋了多個領域，包括科學、技術、醫學等。以下是一些主要的研究所：
中國科學院上海分院：負責聯繫和管理中國科學院在上海、浙江和福建地區的研究院所工作。上海分院系統現有19家機構，包括上海微系統與信息技術研究所、上海技術物理研究所、上海光學精密機械研究所、上海矽酸鹽研究所、上海有機化學研究所、上海套用物理研究所、上海天文台、上海藥物研究所、上海巴斯德研究所、福建物質結構研究所、寧波材料技術與工程研究所、城市環境研究所等。
其他研究所：上海還設有上海生命科學研究院、上海飛機設計研究院等。上海飛機設計研究院是中國商用飛機有限責任公司的設計研發中心，負責民用飛機項目的技術研發。
地方和專業研究所：1956年後，上海還添設了上海鋼鐵研究所、上海有色金屬研究所、上海市農藥研究所等一批科研機構，這些機構有的是中國科學院上海分院的下屬研究所，有的是上海各系統建立的專門研究所。
這些研究所不僅是中國科學院的重要組成部分，也是上海市科研和技術創新的重要力量。