建站60多年来，坚持科研面向生产、联系实际，走试验、示范、推广相结合的道路，不断探索，取得了大批具有推广应用价值的研究成果。先后开展试验研究课题400多项，撰写水保科技论文1500多篇，公开发表280多篇，在国际学术会上交流50多篇，出版专著2部，汇编论文集6册。获国家级奖2项，省部级奖4项，产生了巨大的生态、经济和社会效益，为我国水土保持事业做出了卓越贡献。上世纪40—50年代，我站先后开展了梯田沟洫工程、垄作区田、坡面径流小区试验、大柳树沟综合治理、牧草引种与培育、刺槐沟壑造林、沙棘人工栽培、柳篱挂淤、山地果园栽培、新技术引进与应用、支流水沙分析方法的改进、基本建设项目的水土流失防治等一批开创性的试验研究项目。其中大柳沟综合治理试验是我国最早的小流域综合治理，通过坡地保土耕作、梯田沟恤、刺槐护坡、土柳谷坊，柳篱挂淤等措施，探索出了农林牧与工程措施相结合，标本兼治的小流域综合治理成功经验，实现了“泥不下山，水不出沟”的治理效果，开创了我国以小流域为单元综合治理的典范。建立的南山试验场是全国最早的示范区；五十年代培养了闻名全国的武山邓家堡等一批水保先进典型；在天水实验区创建的黄河流域第一个牧草试验原种圃，先后由美国等地采集并引进牧草430种，经过多年潜心研究，终于培育成抗逆性强，适应好，产草量高的草木樨，葛藤、毛叶苕子等并纳入粮草轮作。在1955年的全国第一次水土保持会议上，草木樨被誉为西北地区的“宝贝草”。为此，1957年国务院水土保持委员会对试验推广草木樨、刺槐等做出杰出贡献的天水水土保持科学试验站授予特等奖，并颁发“面向群众、联系实际、科研为生产服务”的锦旗一面，受到朱德副主席和谭震林副总理的高度赞扬。60—70年代的吕二沟小流域综合治理试验示范，受到了各级领导及专家学者的高度评价。建立了天水石崖水土保持示范点。 80—90年代，培养的秦安县王窑水土保持示范基地，为水土保持综合治理的样板。年代对早熟沙打旺、小冠花等草种研究试验有突破性进展，1991年被全国牧草评审委员会确认为育成品种。我站在“948”优良植物引进与繁育中，成功引进了10多个品种，并将推广试验延伸至藉河示范区，为大面积推广种植开辟了广阔的前景。1998年参与设计并实施的黄河流域第一个大型水土保持示范区——藉河示范区，是目前黄河流域规模最大的水土保持生态典范工程，已成为新时期城郊型水土保持综合治理样板。按照建设大型水土保持生态示范区工程的基本思路，以藉河流域为骨架，以天水市秦州区、麦积区城郊为项目区，以小流域（片）为建设单元，进行了水土保持生态建设的实践和探索，取得了显著成效，有力地推动了该区域和黄河流域水土保持生态工程建设工作。通过示范区建设，对优化农村产业结构，建设以林果产业为主的生态农业，水土保持综合治理，实施生态修复，改善生态环境，促进当地农业经济可持续发展发挥了明显的带动、推动作用。藉河示范区已成为融生态、经济、科研、监测为一体的具有高科技含量、高质量标准、高产出效益、高示范效应的水土保持生态建设样板工程。

2000年以来，经过 “十五”和“十一五”规划的建设，我局各方面取得了长足的发展，职工队伍建设、水土保持科研、水行政管理、精神文明和基础设施建设等方面得到突飞猛进的发展。科研能力进一步提高、科技合作与交流进一步扩大、水行政管理不断加强、基础设施进一步完善、精神文明建设再上台阶、经济实力不断增强，在科研、管理、经济创收等方面取得了新的成就。

开展的黄土丘陵沟壑区第三副区（下称后三区）治沟骨干工程建设，改写了丘三区不能打坝的历史；规划设计并指导相关部门开展的藉河示范区已成为大面积水土保持综合治理的典范；正在进行的“水土流失原形观测”、“黄土高原丘陵沟壑区第三副区典型小流域水土流失试验分析”、国家“十一五”科技支撑计划项目——“宽谷丘陵区农牧综合开发模式示范与推广”、黄土高原水土流失数学模型研发和模型黄土高原建设、水土保持监测公报等项目、课题，在水土保持行业独树一帜。

在科技合作方面，先后与中国农业大学、西北大学、西安理工大学等大专院校，中科院西北水土保持研究所等科研机构建立了合作、协作关系，开展了一系列国家重点科研项目和课题研究。实现了由内向型向外向型、保守式向开放式方向发展的转变。