中国核建自1999年成立以来，加强内外部科技资源整合，大力建设以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系，不断提升在核工程、核电工程建造和核能产业化领域的技术创新能力，系统掌握了30万、60万、70万、100万千瓦等多个系列装机容量，压水堆、重水堆、气冷堆、快堆等多种堆型的核电站建造技术体系和相关知识产权，成为了国际知名的核电建造领军企业和核能产业化开拓先锋。
截至2013年底，中国核建已拥有专利授权306项（发明专利36项），累计承担各类国家科研计划项目96项，获得省部级以上科技奖励76项。中国核建参与的“秦山600MWe核电站设计和建造”项目获得国家科学技术进步一等奖，主持完成的“百万千瓦级压水堆核电站自主化施工管理、技术开发及应用”等7个项目获得省部级科学技术进步一等奖。
从无到有，发展完善技术创新体系。中国核建组建之初，缺乏研发设计机构，技术创新体系不完善。在十余年的发展过程中，中国核建先后建设发展了核工业工程研究设计有限公司、中核能源科技有限公司、江苏中核华纬工程设计研究有限公司等一批科研设计企业，推动一批成员单位设立了企业技术中心和技术检验检测机构。通过引进人才和自主培养，形成了一支科研业务水平良好、结构基本合理的技术创新骨干队伍，聚集了国内核电建造领域和高温气冷堆领域的一大批技术人才和技能人才。技术创新体系的完善和科研攻关能力的提升，为中国核建实现又好又快发展奠定了坚实的基础。
立足自主，掌握百万千瓦核电建造成套技术。从我国第一座大型商用核电站大亚湾核电项目开始，中国核建通过对国外先进技术消化吸收和工程实践摸索，先后掌握了堆芯主系统关键设备安装、堆内构件精密安装、核燃料装卸及转运储存系统安装等核岛安装关键技术，土建施工关键技术及预应力系统和钢结构施工关键技术，DCS数字化集散式控制系统安装调试技术等，率先实现了百万千瓦商用核电的建造自主化。同时，自主研发并成功应用了主管道自动焊、钢衬里模块化设计和建造、网络协同三维模拟详细设计、核电工程建造管理信息系统等一批先进技术。凭借先进的技术和管理能力，中国核建在确保安全质量的前提下保障了规模建设的二代改进型核电机组提前或按期投入商业运行，为我国核电中长期发展规划实施和核能事业发展作出了积极贡献。
不辱使命，实现三代核电建造技术领先优势。在三代核电建设中，中国核建再次勇挑重担，承担了AP1000自主化依托项目和EPR核电项目核岛建造任务。AP1000核电项目作为世界首堆，面临着设计不完善和无工程经验借鉴的困难。中国核建立足自主，与产业上下游通力合作，成功攻克了主管道安装与焊接成套技术、CV底封头灌浆施工、大型结构模块自密实混凝土螺旋连续浇筑、钢制安全壳模块化建造、结构模块施工等一系列关键技术，为全面掌握AP1000核电自主化建造成套技术和示范工程项目顺利实施夯实了基础。在EPR核电项目中，中国核建研发并掌握EPR钢衬里穹顶吊装、主控室钢框架结构模块化整体吊装、钢筋混凝土结构（APC壳）建造、安全壳内换料水池（IRWST）建造、牺牲混凝土等关键技术。台山EPR核电项目由于在工程安全、质量、技术、进度上的突出表现，已成为国际标杆工程。
协同创新，推动核能技术产业化。中国核建坚持“以核为本、两业并重、适度多元”的发展战略，在不断夯实核电工程、核工程建造优势的同时，通过产学研合作大力拓展核能技术产业化。2003年中国核建与清华大学共同组建了中核能源科技有限公司，搭建了核能技术研发、设计和推广的产学研合作平台，建立了由基础研究、应用研究、工程化研究到产业化推广的核能科技成果转化链。在国家科技重大专项和国防科研计划支持下，双方紧密合作、协同攻关，完成了20万千瓦高温气冷堆标准机型设计、安全分析、设备设计和验证、建造技术研究、信息化平台开发，为山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程的顺利建设和安全运营提供了技术保障；完成了低温核供热堆改进设计、设备设计和验证、海水淡化技术优化、汽水联供耦合工艺研究，为推动低温核供热堆核产业化夯实了技术基础。
勇当国任，承担核工程与军工工程建设任务。中国核建时刻牢记作为军工集团公司应承担的政治责任和历史使命。自核工业体系创建以来，中国核建及其所属单位承担了我国所有的核军工研究生产基地、实验堆、研究堆、生产堆、核燃料生产设施、乏燃料后处理设施等各种核工程项目，承建了航空、航天、船舶、兵器等各军工行业的各类军工工程建设任务。这些工程项目任务难度大、技术要求高、建设周期紧。为了保障项目实施，中国核建建立了核工程、军工工程与核电工程、民用工程的资源共享机制，为核工程、军工工程提供技术人才保障。积极开展科研攻关，将大体积混凝土连续浇筑、自密实混凝土、模块化建造、三维设计和模拟仿真等一批核电工程与民用工程技术转化应用到核工程、军工工程项目中，保障了项目的质量、安全、工期，履行了核工程建造国家队和军工工程建设主力军的职责。
走出去，树立中国核建国际品牌。中国核建承建的巴基斯坦恰希玛核电站是目前为止我国最大的成套出口高科技工程项目，一期工程于2000年9月并网发电，二期工程于2011年5月12日竣工。在巴基斯坦恰希玛核电站的建设过程中，中国核建与巴方及工程项目有关各方通力协作，成功解决了大面积高水位的井点降水、超高温条件下大体积混凝土施工、安全壳钢衬里制作安装、预应力施工、核岛穹顶吊装等技术难关，出色地完成了工程建造任务，并帮助巴方培养了一批工程管理和工程技术人员，受到中巴两国政府有关方面和各级领导的赞赏，为我国在高科技领域与发展中国家之间的“南南合作”作出了积极的贡献。恰希玛核电站工程建设的成功，为中巴两国在和平利用核能领域的进一步合作奠定了扎实的基础，被誉为“南南合作”的优秀典范。
中国核建作为全球唯一一家三十余年不间断从事核电建造的企业，得到国际原子能机构的高度认可。2011年10月，国际原子能机构在中国核建设立国际核电建造培训中心，为各成员国提供核电工程管理和技术人才培训服务。依托国际核电建造培训中心平台，中国核建进一步深化实施“走出去”战略，在欧洲、非洲、中亚、东南亚等多个国家和地区大力开拓核电建造和核能产业化市场。
