极倡导并主持高温气冷堆的研发，2000年建成世界首座模块式球床高温气冷堆——10兆瓦高温气冷实验堆。王大中曾获得过国家科技进步一等奖、国家发明二等奖、国家发明专利金奖、香港何梁何利科学与技术进步奖等；曾获德、美、日等国发明专利；还曾荣获香港大学、香港浸会大学、澳门大学、日本早稻田大学和法国巴黎中央理工学院的名誉博士学位。