2 005年，软件与微电子学院开始迈出了科研的步伐，学院与北京大学软件研究所合作建立了软件发展战略研究室，与北京大学微电子研究院合作建立了微电子发展战略研究室，与ACOM株式会社合作建立了金融信息化研究中心，还建立了数字化技术研究室、信息系统研究室、信息安全研究室、软硬件协同设计实验室、数字艺术工作室等，学院逐渐从单纯教学的领域走向教学科研相结合的领域。

      2005年，教育部批准在学院成立“北京大学国家Linux技术培训与推广中心”，在学院的牵头下，与国内39所大学合作，共同承担了国家十五攻关计划“国家Linux技术培训与推广中心示范”与“国产基础软件技术培训系统研制与课程开发”两大课题。

       学院开展的科研项目还包括：“基于SOA的过程管理系统”（IBM中国研究中心）、Linux on Power Program（IBM中国研究中心）、计算机游戏设计研究与课程开发（微软亚洲研究院）、面向家庭网络的数字版权保护技术（联想研究院）、基于双核结构的数字家庭媒体中心（Intel公司）等。

      探索多途径合作办学的管理体制与运行机制是北京大学软件与微电子学院办学模式的重要任务之一。为开展国际合作与交流，学院设立了国际顾问委员会，聘请享有世界声誉的国际著名IT专家、学者出任国际顾问，拓展国际合作与交流的渠道。同时学院专门设立国际国内合作办公室，与国际著名大学、国内外知名企业积极开展全方位、多层次的合作，以实现优势互补、加快软件与微电子学院与国际接轨的步伐。一年多来，学院在合作办学方面已取得了实质性的重要进展。