博物馆先后改为中央研究院生物研究所、中央研究院动植物研究所，伍献文任研究员。1935年6月至11月，他组织全所科技人员对渤海湾及山东半岛海洋生物展开调查，这是中国首次自行组织的海洋综合科学考察。1937年抗日战争爆发，他率领动植物研究所辗转迁移阳朔、重庆北碚等地。1946年，伍献文随单位至上海。1947年兼任江苏医学院寄生虫学教授。1948年当选为中央研究院院士。1949年上海战役前夕，由于对国民党的统治不抱有幻想，他与动物研究所全体职工拒绝了将研究所迁往台湾的提议。北平解放后，他前往北平出席中华全国第一次