大学校长期间，刘湛恩曾两次出国，一次是赴欧美考察文化教育，另一次是出席世界教育会议。1931年九一八事变后，刘湛恩积极唿吁抗日救亡，并利用出国考察及参加国际会议等机会，揭露日本对中国的侵略，号召海外华侨团结支援中国的斗争。他曾先后邀冯玉祥、陶行知、李公朴等人士到沪江大学发表演讲，还参加声援东北义勇军等活动。1935年一二·九运动后，刘湛恩同上海文化界人士马相伯、沈钧儒、陶行知等283人共同发表了《上海文化界救国运动宣言》，要求南京国民政府派兵抗战，并惩办卖国贼，给与人民言论及结社自由。他还同上海其他大学