化学系从事科学研究工作。1995年，任中国科学技术大学教授，先后任中国科学院结构分析重点实验室主任、中国科学技术大学理化科学中心主任。2000年，任中国科学技术大学副校长。2001年9月，任中国科学技术大学校友总会会长。2003年11月，当选为中国科学院院士。2004年8月，兼任合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）常务副主任。2004年11月，当选为第三世界科学院院士。2005年9月，任中国科学技术大学常务副校长。2008年9月，任中国科学技术大学校长。2015年1月24日，侯建国进入政界，任中华人民