这一时期，改革激发了全院职工的积极性和创造性，职工献身水利的热情高涨，院的科研事业得到快速发展，科研合同额持续快速增长。2002年科研合同额较2001年增长67%；2003年科研合同额较2002年增长27%；2004年科研合同额较2003年增长35%；2005年科研合同较2004年增长3.7%；2006年科研合同比2005年增长7.5%；2007年创造历史最好水平，比2006年增加21％。

与此同时，科研成果质量有了明显的提高，科技创新能力大大增强。2001至2007年的7年间，分别获得国家和部省级奖励5项、10项、15项、19项、15项、15项、15项。其中，国家一等奖1项、二等奖6项。2001年至2007年，共完成科研成果2218项，公开发表论文2190篇，出版专著79部（含参编），获得国家专利37项。2001年，院承担的“中国水旱灾害”项目，获国家科技进步二等奖；2002年，“防汛抗旱水文气象综合业务系统”获得国家科技进步二等奖；2003年，“高混凝土面板砂砾石坝关键技术研究”获得国家科技进步二等奖；2004年“长江三峡水利枢纽二期工程蓄水、通航、发电技术研究与实践”获湖北省科技进步特等奖；2005年，“长江三峡二期工程船闸关键技术研究与实践”获国家科技进步二等奖；2006年，“中国暴雨统计参数图集”荣获2006年度国家科技进步二等奖，“长江口深水航道治理工程成套技术”荣获中国航海科技特等奖，“特大跨径桥梁钢塔和深水基础设计施工创新技术研究”（南京三桥）荣获中国公路学会科学技术特等奖；2007年，南科院参研的“长江口深水航道治理工程成套技术”项目获2007年度国家科技进步一等奖、“福建水口水电站2×500吨级垂直升船机建设及运行”项目获国家科技进步二等奖。

为适应当代水利、水运、水电科技发展趋势的客观要求，南科院紧紧抓住对国家经济社会发展具有战略性、基础性、公益性、关键性作用的重大课题，集中科技资源，跟踪科技前沿，抓紧攻关，争取突破，努力为政府提供决策支持。研究项目类型包括“十五”国家科技攻关项目，“十一五”国家科技支撑计划项目、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重大项目课题、国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目课题、科技部社会公益研究专项资金项目、技术开发项目、科技基础条件平台工作项目、科学仪器设备改造升级技术开发项目、国家科技推广项目、国家软科学研究计划项目、国家高新技术研究发展计划（863计划子题）、国家防总基础研究项目、世界银行“防洪抗旱减灾”项目、水利部基础研究项目、水利部重点项目、创新项目、“948”项目、水利部长江口综合整治开发规划项目、全国防洪规划项目、中加合作项目、交通部科研项目、三峡办项目、国家西部大开发建设科技项目以及有关行业标准规范的编写与修订、转化资金项目、科技成果推广项目、水利发展“十一五”规划课题和全国水资源综合规划专题、南水北调工程关键技术研究项目以及江苏省自然科学基金项目等。

7年间，随着国家经济社会的快速发展，院的公益性科研项目大幅增强，对政府决策的支撑作用显著增加，服务行业的能力显著提高，经济效益也得到相应提高。