79年8月，周光召重返理论物理研究领域，任中国科学院理论物理研究所研究员，在基本粒子和统计物理等方面均作出了相当的贡献。1984年4月任中国科学院副院长。1985年获两项国家科技进步奖特等奖，1987年获中国科学院重大科技成果奖一等奖。1987年任美国国家科学院外籍院士，1987年1月到1997年7月任中国科学院院长。1992年当选为中国科学院学部委员会执行主席。1996年6月到2006年5月任中国科学技术协会主席，1998年3月到2003年3月任第九届全国人大常委会副委员长。1998年12月获香港浸会大学