杨振宁是在1957年与李政道因共同提出宇称不守恒理论而获得诺贝尔物理学奖。
杨振宁在粒子物理学、统计力学和凝聚态物理等领域作出了里程碑性贡献。20世纪50年代和R.L.米尔斯合作提出非阿贝尔规范场理论；1956年和李政道合作提出弱相互作用中宇称不守恒定律；在粒子物理和统计物理方面做了大量开拓性工作，提出杨－巴克斯特方程，开辟量子可积系统和多体问题研究的新方向等。
杨振宁创建的理论物理研究室，已在国际上占有一席之地，培养的博士中，有人当选院士，有人成为大学副校长，有人拿到海外名校终身教职。用研究室主任、中国科学院院士葛墨林的话形容，研究室如今算略有成就，“毕业了一批人、做出点事”。
清华大学前校长顾秉林对杨振宁做出了高度评价，“杨先生是我国科学工作者的一面旗帜”。顾秉林透露，他任校长时杨振宁推荐了著名计算机专家姚期智来清华任教，为后来清华引进大量高端人才起到了十分重要的作用。“他还把在清华的工资都捐了出来，用于引进人才和培养学生。”
