在核科学研究方面，无论是理论研究还是工程运用研究，美国学者也不得不承认，京都大学已走在国际的前沿。从组织上，京都大学有工学部的原子核工程系，有理学部的关于原子核和基本粒子的众多学科，有原子能研究所、核反应堆研究所、螺旋质普仪核聚变研究中心，基础物理研究所等众多机构都参与的研究中心，有着一流的研究人员和一流的研究设施。核反应堆研究所的热功率达5000千瓦的核反应堆及其他各种实验装置，可供每年5000名研究人员来所进行工作。在螺旋质普仪核聚变研究中心，日本政府耗资80亿日元建立了世界最大的核聚变反应炉，温度可达千万度。连同重质炭同位素资源的转换工程研究，为日本开发新能源和节能研究迈出了重要的一步。
在医学教育与研究方面，除学科齐全的医学部和药学部外，还有设备先进、功能多样的附属医院。后者占地150,187平方米，有病床1,081张，仅 1989年一年中，接诊的校内外病员分别为33万和44万人次。此外，具有特色的胸腔疾病研究所和附属医院，也有160张病术，每年接待近10万名病员。连同人体先天特异标本解剖中心、综合解剖中心、药用植物园、实验动物研究等设施，使京大在脑神经、免疫、胸腔疾病、癌、新药合成等医药研究领域成果卓著。据不完全统计，至今医学部有数十名人员获得日本科学院奖或其他方面的表彰与奖励。药学部矢岛治明教授，1981年率先完成了含有128个氨基酸的核糖核酸酶合成全过程并得到结晶，因而获日本科学院奖。佐佐木隆获得日本第二届文化勋章。利根川进因其卓越的研究成果而摘取诺贝尔生理学医学奖的桂冠。另外，化学所在抗癌药物的筛选，病毒所在癌的发生与遗传方面的研究均处于一流水平。
在人文科学的研究方面，京都大学同样十分重视具有自己的特色，在京大历史上也出现了不少世界著名的优秀学者，有的还得到日本文化勋章，如日本哲学宗师西田几多郎，法学的佐佐木恣。中国史的的贝冢茂树，中国文学的吉川幸次郎等。文学部附属文学博物馆收藏有5万年以前至现在的许多珍贵出土文物，其中不少是国宝。还有来自日本、高丽、中国、印度、中亚、埃及、欧洲和美洲等国的达20万件古代展品。1987年对外开放，展品在日本和其他国家多次展出。文学部另一机构中亚研究所（羽田会馆）藏有许多早年从我国沈阳带过去的重要文物的摄影和一万多种重要文献资料，在国内外享有极高的声誉，因而京都大学文学部成为外国留学生最为憧憬的留学之地。校属人文科学研究所设有日本、东方、西洋三部，其中尤以东方研究部的中国研究最为著名，以中国的社会、政治、历史、革命史、古典文学为重点，在唐诗、元曲、尚书正义、天工开物、汉书律历志的研究上远胜于日本其他大学，为世界大学中的佼佼者。所内藏有研究汉学的珍贵中国文献 41万册，其中有些是连我国国内也难找到的。比如商甲骨文、汉籍拓本，以及日本从我国各地带回来的像片、地图、录像带、缩微影片等。考古研究中心发掘、调查、研究进而保护古城京都的历史古迹起了重要作用。