北京师范大学环境学院紧密结合国家环境治理和生态文明建设的重大需求和国际学科前沿开展科学研究，形成了以“流域”为研究对象，以“水”为核心，以湿地和城市为关键节点，以生态系统健康为目标，从系统层面解决环境生态问题的科研优势，凝练了以水环境过程与效应、水生态过程及效应、环境修复理论及技术、城市生态模拟及调控、湿地生境模拟与调控、环境评价规划及管理为主体的特色科研方向，具有一支以中国工程院院士作为科研领军人、以长江计划特聘教授和国家杰青基金获得者为科研带头人、以优秀中青年学者为科研主体的具有开拓创新精神的科学研究团队。

学院积极承担国家重大科研项目以及行业部门和地方委托的科研项目，2010年至今，承担了包括2项973项目、13项973课题、6项国家重点研发计划项目、24项国家重点研发计划课题、1项中美（NSFC-NSF）环境可持续性合作研究项目、1项中意（NSFC-MAECI）组织间合作研究项目、1项中欧（NSFC-JPI_UE）组织间合作研究项目、1项中智（NSFC-CONICYT）组织间合作研究项目、9项国家自然科学重点基金、1项基金委重大研究计划重点支持项目、6项863课题、8项国家科技支撑计划、2项科技部国际合作项目，以及200余项国家自然科学基金项目和600余项省部委委托课题。以第一作者单位在国内外学科重要期刊发表论文2500余篇，其中在Science Advances、Nature Geoscience、Nature Communications、Nature Food、PNAS、Environmental Health Perspectives、Progress in Energy and Combustion Science、Ecology Letters 、Water Research、Environmental Science & Technology、Renewable & Sustainable Energy Reviews、Ecology 等国际主流SCI期刊发表学术论文2000余篇，出版学术专著60余部，获得国家发明专利授权120余项，在国内外产生了重要学术影响。获包括“流域水沙条件对水质的影响过程及机理”国家自然科学二等奖1项，“基于高能效纳晶薄膜电极的工业废水电催化深度处理技术及应用”国家技术发明二等奖奖1项，“流域生态系统健康的水资源保障技术”等国家科技进步二等奖3项，何梁何利基金科学与技术进步奖1项以及“东北特定环境下典型水系污染过程及环境效应”等省部级奖励20余项等。科研成果直接支持了国家环境生态保护重大需求问题的解决，为基础科学理论和应用技术发展做出了重要贡献。

学科拥有环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，水沙科学教育部重点实验室，黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站，北京市流域环境生态修复与综合调控技术研究中心，新型高效废水处理好氧颗粒污泥技术联合研究中心北京市国际合作基地；建有设施良好的白洋淀、黄河三角洲湿地野外实验站，以及河北建滔、河北辛集产学研一体化试验基地。