西安热工研究院科技队伍实力雄厚、技术过硬、作风顽强，试验设施和实验设备先进齐全。拥有国家发改委设立的电站锅炉煤清洁燃烧国家工程研究中心，是中国华能集团公司技术中心的依托单位，在北京、苏州设有分公司；院内还设有硕士学位授予点和博士后工作站，同时是中国电机工程学会火力发电分会和7个行业标准委员会、5个行业归口质量检测中心的挂靠单位，是国家中文核心期刊《热力发电》的主办单位。
半个世纪来，西安热工研究院以提高火电机组安全运行的经济性和可靠性、提高能源转化利用率、减少污染物排放为目标，致力于清洁煤发电技术、火电机组安全经济运行技术、火电机组自动控制技术、电厂化学水油处理技术和节水技术、电站新型材料技术、电站重要部件及设备寿命评估及管理技术、电站状态检修技术、电站远程诊断网络技术、新能源发电技术、电力设备监督检验技术、机组启动调试技术、火电机组辅机技术以及电站建设相关技术等领域的研究开发，并在火电工程和核电常规岛工程技术领域进行咨询服务，同时重视在相关技术领域进行工程化应用研究及相关高科技产品与装置的开发、生产与销售。历年来已完成国家各部委、中-外合作及重大科技攻关科研项目400余项，其中获国家级科研成果奖80余项，省部级科研成果奖260余项；制、修订国家及电力行业标准达400余部；编、著并出版专著60余部；获国家专利160余项（含发明专利70余项、实用新型专利90余项和外观设计专利若干项）；获软件著作权30余项。
西安热工研究院与许多国家及国际组织有着广泛的合作和技术交流，多年来成功地执行或参与了诸如联合国开发计划署（UNDP）、欧盟（EU）、世界银行、亚洲开发银行等国际组织的技术咨询和科技开发项目，以及德国、英国、丹麦、加拿大、美国等国的多项政府间科研及技术合作项目。在执行中-德技术合作项目中，德国前总统赫尔左克于1996年来华访问时曾专程到西安热工研究院进行考察，称誉热工院为中德技术合作项目的典范。西安热工研究院还与世界上许多知名的电力集团、公司、制造厂以及科研院校保持着紧密的合作与联系，联合执行国际科研项目、进行技术合作和交流，互派专家、专业人员到对方进行合作项目的科研工作，并进行相关的技术考察、交流、讲学、研讨等工作。
西安热工研究院将继续坚持“以人为本、规范诚信、求实创新、追求卓越”的理念和“Technology(技术)、Perfection(完美)、Responsibility(责任)、Innovation(创新)”的TPRI精神，发挥人才技术优势，与国内外同行交流合作，努力成为名副其实的我国五大发电集团科研开发中心、技术服务中心、技术监督中心、成果转化中心和高科技人才培训中心；在确保各个方面为“国内一流”的同时，争取以“一流的管理、一流的技术、一流的服务、一流的装备、一流的人才”来实现“国际一流”的中长期目标，服务客户，报效国家，全力促进我国电力工业的可持续发展。
