經過五十多年的發展，聲學所形成了獨具特色的六大研究領域：水聲物理與水聲探測技術、環境聲學與噪聲控制技術、超聲學與聲學微機電技術、通信聲學和語言語音信息處理技術、聲學與數字系統集成技術、高性能網絡與網絡新媒體技術。

　　在淺海聲學理論、微穿孔板吸聲理論、匹配場定位理論、流體噴注噪聲理論、概念層次網絡理論、壓電體彈性波理論、超聲檢測理論等方面的研究與應用取得了國際領先的創新成果，而在新概念聲納技術、智能聲制導技術、數字信號處理與網絡接入技術、中文語言語音信息處理技術、聲學測井理論、非線性聲學駐波場、水聲環境特性、信號處理專用芯片和平臺技術、聲學換能器與聲表面波器件等方面的研究、研制和設計能力居國際先進或國內領先水平。

　　從淺海到深海的聲學理論推動形成一系列技術成果，并得以廣泛應用；自主研制“奮斗者”號聲學系統，實現了萬米深度下的高速數字水聲通信；“水下安保系統”服務奧運、世博，功勛卓著；合成孔徑聲納成功應用于國際水下考古領域；系列多普勒流速剖面儀多次支撐國家大洋考察任務；陣列聲波測井、隨鉆聲波測井、遠場聲波測井突破多項關鍵技術，為多家油田提供產品；減振降噪技術成功應用于高速動車組和大飛機的噪聲監測與控制；基于海云架構的音頻內容分析與理解系統解決面向海量音頻數據人工處理“無從下手”的難題；先進語音前端處理技術在智能家電中得到應用；建立了覆蓋上海、東莞、海南三地10萬用戶的新一代廣播電視服務系統示范區；海云網絡新媒體服務系統成為國內首個行業級智能電視公共服務平臺。

　　多年來，聲學所重點開展了應用基礎性、戰略性、前瞻性的高技術研究與系統集成創新研究，先后承擔了國家型號研制、重大科技基礎設施、科技重大專項、重點研發計劃、自然科學基金等諸多任務，1979年以來共取得500余項科研成果，榮獲國家自然科學獎6項、國家發明獎8項、國家科技進步獎23項，榮獲部、院、省級獎300余項(截至2020年底)。