中华民国时期，我国的自然科学水平落后于西方先进国家。加上內战频繁，外敌入侵，政府重视不够，致使科学技术的发展受到限制。尽管如此，由于广大科技工作者的努力，我国当时科学技术仍有一定的发展，并出现一些中外驰名的科学家。
民国初年开始， 一些科技工作者就自动组织科技社团。1912年， 詹天佑发起的中华工程师学会，在广州成立。此后三十多年间， 成立的各种科技社团达一百五十多家。 1928年，南京国民政府成立了中央研究院，蔡元培出任院长。中央研究院下设若干研究所，并建立了学术评议制度和院士制度，计有院士8 1名。同时，北平研究院和中国西部科学院等地方研究院也成立了。一些大学还成立了研究所。
在数学研究方面，出现了达到国际水平的研究成果和杰出的数学家。著名的有陈建功、苏步青和华罗庚。他们分别在函数论、微分几何学和堆垒素数论的研究方面做出贡献。
陈建功是浙江绍兴人。他曾三次到日本留学，获理学博士学位。他发表的《具有绝对收敛富里埃级数的函数类》一文，受到国际数学界的重视。苏步青是浙江平阳人，17岁时，因为成绩卓越，他就读的中学校长特地资助他到日本留学，获理学博士学位。他写的《射影曲线概论》一文，轰动了国际数学界。陈建功和苏步青回国后，都在浙江大学任教，浙江大学数学系成为当时我国南方的数学研究中心。
在地质力学方面，著名地质学家李四光从运动的观点出发，去探索地质现象的本质、地壳结构及构造规律，建立了独创的地质力学的理论与方法。他的一些理论，对我国的石油探测和地震预报，有重要的指导作用。
在工程建筑方面，这一时期最突出的成就是1937年在杭州落成的钱塘江大桥。它是我国近代桥梁史上的一座丰碑。这座桥的设计者茅以升，以其卓越的成就享誉中外。
在气象学、化学、物理学和建筑学等方面，也有不少专家，他们作出了卓越的成就。如竺可桢对我国气象规律的摸索，侯德榜在制碱工艺上的突破，吴有训对X射线散射理论的研究，梁思成对我国建筑民族传统风格的继承和探讨等。