天文事业方面，最突出的成绩是1934年南京紫金山天文台的落成，这是我国规模最大的一座国立天文台，也是我国自己建立的第一座现代天文台。其大部分仪器都由国外购进，设备精良，拥有包括600毫米反射大赤道仪（当时远东最大望远镜）、135毫米超人差自动子午仪在内的现代化设备，一时号称“东亚之最新式”。此后，我国的天文事业逐渐闻名于世。
天文学研究队伍中，以陈遵妫、张钰哲最有成绩。前者在1930—1937年，先后出版了《流星论》、《宇宙壮观》、《星体图说》、《民国二十五年六月十九日全食》、《恒星图》等7部专著。
张钰哲早年在美国获得博士学位，并发现“中华”号小行星，回国后于1933年出版了专著《天文学论丛》。
抗战时期，中央研究院天文所西迁，在昆明东郊建立了我国西部第一个天文台，并于1941年成功地观测了日全食。
气象学和气象事业方面，也有一定进展。1929年，南京钦天阁气象台落成，至1933年，全国各地的气象台已增至7处。
研究机构中，中央研究院气象研究所做了大量工作，发表的有价值专论不少，其中《华北雨量的变率》较为著名，它指出华北地区大部分地带雨量的变率都超过20％，因此华北旱灾频繁；此外，他们的重要研究成果还有《拉萨之气候》、《西藏高原及其四周之雨量》、《四川气候区域》、《中国高空气候初步检讨》、《中国气候区域新论》、《中国夏季风之进退》等。
气象学研究队伍中，蒋丙然、竺可桢、陈遵妫、陈正祥等成绩突出。竺可桢1929年起就担任中央研究院气象研究所所长，着力进行地面测候、高空测候及利用国内外预测报告按日绘制天气图来预告未来天气的研究工作。1931年，他出版了专著《中国气候区域》、《南京一年来之飑》；蒋丙然对气象学基本理论和台风研究有素，曾著有《实用气象学》、《气候学》、《气象器械及其观察法》等；陈遵妫则著有《农业气象学》、陈正祥著有《中国之霜期》、张印堂著有《云南气候的特征》等。
三、工程学
民国时期，我国的现代工程学事业在清末基础上，又有了较大发展。
1913年，中华工程师会宣告成立，著名的铁路工程师詹天佑出任会长。该会成立后，很快便刊行《中华工程师学会会报》，并出版了詹天佑的《京张铁路工程纪要》、《京张铁路标准图》及《华英工程字汇》等，以宣传工程科学。
此后至20世纪20年代，我国工程学的主要成就是著名的机械工程学家刘仙洲编写的6卷本的中技教科书《机械学》，这是我国第一本由国人自编的工科大学教科书。
20世纪30年代后，水利工程学及桥梁工程学进展迅速，为世人所瞩目。
1932年夏，杰出的水利工程学家李仪祉领导完成了引泾第一期工程，灌田20余万亩，之后进一步扩大工程，更使灌田面积猛增到70多万亩，开创了我国现代化灌溉工程史上的新纪元。
1933年黄河大决口后，李仪祉调整研究方向，将其主要精力放在研究黄河水利资源的综合利用问题、西北灌溉问题、水土保持问题、农林牧业结合问题、黄河中游灌区的排水改碱等一系列重大疑难问题之上，并被任命为黄河水利委员会委员长兼总工程师。为了解决黄患之祸，他先后发表学术专论50余篇，为我国现代水利工程学的发展做出了卓越的贡献。
桥梁工程学方面，最有成就的是我国现代著名的桥梁工程学家茅以升和李国豪。
茅以升于1934年11月担任钱塘江大桥这一重大工程的总工程师，负责主持大桥工程的设计及施工工作。在他的领导下，1937年9月15日，钱塘江大桥落成，全长1322米，上层行走汽车与人，下层铺单轨铁道，气势极为恢弘。它的建成使沪杭甬铁路贯通，东南七省的公路连接成网，在我国现代工程学史上，又写下了辉煌的一页。
