1936年于南昌成立航空研究所，1937年于长沙成立无线电、金属研究所。之后均前往云南昆明并成立国情普查研究所。其中航天、无线电、金属研究所均直接服务军事研究，研制军用飞机、，研制出中国第一个电子管。抗战胜利后，各研究所并入相关各系。日本占领期间，清华园遭到严重破坏，建筑物40%以上损坏，各类设备全部损坏，未南迁图书八成被损。1937年7月29日，北平失陷，清华园陷落，少量滞留教职工成立清华大学保管委员会保护学校。1938年9月开始，日军开始强行搜查、抢夺清华物资。10月13日，日军牟田口部队强占校园。