华大学化学与化学工程系历任助教、讲师、副教授。1986年起，在清华大学化学系历任副教授、教授。薛芳渝曾经先后担任物理化学教研组主任、化学系副系主任。其间，1987年11月至1988年11月，作为访问学者在荷兰代尔夫特理工大学进修。1997年起，担任清华大学化学系主任。2002年，薛芳渝改任清华大学图书馆馆长。此外，他还兼任全国高校图工委副主任、中国图书馆学会高校分会副主任。2009年，薛芳渝的馆长任期届满，由邓景康接任馆长。除了在清华大学任职外，薛芳渝还先后兼任北京化学会理事长，中国化学会教育委员会委员