6年文革结束后，谷超豪回复旦大学数学研究所。1978年8月，发起在四川峨眉山召开“全国现代偏微分算子学术会议”。1978年9月，任复旦大学数学系主任。1980年5月，任中华人民共和国教育部高等学校理科数学、力学、天文学教材编审委员会委员，并出访联邦德国波恩大学、海德堡大学。1980年当选为中国科学院数理学部学部委员（后来改称为院士），并任基础数学、流体力学博士生导师。1982年1月，任复旦大学副校长。1982年4月到8月，出访联邦德国、法国、意大利、瑞士。1984年8月，任复旦大学第二届学位评定委员会副主任