城市交通学院的研究领域以城市交通为优势特，涉及交通大数据分析、智能网联、智能交通管理、智能养护等新兴领域，形成了城市交通系统综合规划、公路交通事故风险辨识与主动调控、道路基础设施建设与维护、轨道交通客流需求诱导与管理等研究方向。学院目前拥有北京市交通工程重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地1个，包括交通运输部城市综合交通协同运行及超级计算协同创新平台在内的实验室/基地/平台4个。近五年，主持完成或正在承担国家级项目40余项，到校经费近亿元。相关成果近五年获得省部级科技进步奖16项，社会力量奖30项，获得国家发明专利30余项。出版著作38册，发表学术论文700余篇，其中SCI论文260余篇，SCI二区及以上论文占比65%。

学院积极响应交通强国国家战略、科技革命和产业变革发展需要，获批交通运输部交通强国建设试点单位，入选“交通运输新型智库联盟”第一届理事单位，在服务党和政府重要决策与交通强国建设导向方面发挥重要作用。

学院面向交通强国及京津冀协同发展重大国家战略开展技术攻关，实质性参与北京冬奥会、雄安新区、北京城市副中心建设等国家重大工程，自主研发冬奥赛区可视化交通仿真关键技术，解决一系列“卡脖子”难题；建设交通运输部新型智库，承建国家级“公路交通教学科研科普基地”；第三方评估村村通客运，服务脱贫攻坚和乡村振兴，全方位支撑北京、京津冀乃至全国交通行业科技进步。