遵义地处黔北山区，远离炮火和敌机的干扰。史称“文军长征”。在极端艰苦的条件下，他一面组织师生上课，一面以实际行动支援抗战，并为当地群众服务。在民主爱国的学潮中，他始终站在进步学生一面，保护浙大师生的爱国正义行动。办学中，他十分重视学生的入学教育和毕业教育，注意培养学生坚实的基础理论和广博的知识，注重学生的实践训和智能培养，注重师资队伍的建设。
　　1949年4月杭州解放前夕，竺可桢领导浙大师生，积极准备迎接解放。同时电告国民党政府，坚决拒绝迁往台湾。他一个人隐居上海，闭户谢客，迎接解放。解放后，他高兴地出席了全国人民政治协商会议，积极投身新中国的建设。新中国成立后，竺可桢被任命为中国科学院副院长，同时兼任中国科学院生物学地学部主任、综合考察委员会主任、中国地理学会理事长、中国气象学会名誉理事长、全国科学技术协会副主席等职务。还被选为历届人民代表大会代表、人大常委会委员。
　　作为新中国地学界的组织者和教育家，他倡导建立了许多新的研究机构，并培养了大批地学骨干力量。强调地理学一定要摆脱单纯描述，用最新的科学成果和仪器设备，进行定位观测，建立实验室，采用现代化的工作方法，综合运用生物、物理、化学、数学等基础科学方面最新的理论来进行研究论证。
　　

竺可桢于1956年领导创建了中国科学院综合考察委员会，并一直兼任主任职务。他多次指出：要合理开发自然资源，发展国民经济，必须进行大规模的综合考察工作。综合考察应为国家和地方编制国民经济计划提供科学依据。其任务首先是调查自然条件和自然资源的基本特征与数量、质量，并在此基础上提出自然资源开发利用与治理保护的科学方案。早在解放初期，他就急国家之所急，积极投身于海南岛、雷州半岛和广西南部以发展橡胶为目的的地理调查研究工作。1951年又组织筹建了西藏工作队。为治理黄河，他主持组织了黄河中游水土保持综合考察队。此后，中科院专门成立了综合考察委员会，组织开展了四项重大考察任务。其一是西藏高原和康滇横断山区研究；其二是新疆、青海、甘肃、内蒙古地区的考察研究；其三是热带地区特种生物资源的研究；其四是主要河流水利资源的考察研究。在他的支持下。仅 1956—1957年两年间，就先后建立了6个综合考察队。它们是：黑龙江综合考察队，新疆综合考察队，华南与云南热带生物资源综合考察队。长江、黄河流域土壤调查队，柴达木盐湖科学考察队等。此外，还组织了治沙考察队，南水北调考察队等。到他去世时为止，在他领导下，中科院先后组织了25年规模不同的综合考察队，参加工作的达100多个单位，1万多人次。积累了大批珍贵资料，取得了丰硕科研成果。
　　1959年，竺可桢先后在《人民日报》上发表了两篇文章，一篇是《改造沙漠是我们的历史任务》，一篇是《向沙漠进军》。在他的倡导下，设置了六个治沙综合试验站。他三次深入沙漠考察，几乎跑遍了内蒙古、河西走廊和新疆的沙漠。
　　据宁夏的同志回忆，1959年六七月间，竺可桢沿包兰铁路，到内蒙古、宁夏、甘肃三省、区视察。宁夏的风沙危害是他的考察重点之一。他到灵武、盐池一线调查，考察了灵武白芨滩防沙林场和沙坡头治沙试验站。沿途所见，流沙覆盖路面，威胁农田、水渠、公路和城镇。黄河沿岸的大沙丘，沙泻入水，增大了黄河的输沙量。竺可桢指出，起沙的人为因素是不合理的砍伐森林，破坏草地，过度开垦、放牧和打柴。治沙，首先要树立信心，保护现有草皮和林带。他说：“干旱地区的雨量虽然少，但是要造林种草是完全可能的，有的地方还有丰富的地下水可以利用。”沙坡头试验站是在竺可桢的倡导下建立的，3年内引种成功12种植物，固定了腾格里沙漠边缘的一座7公里长的沙丘，作出了很好的成绩。
　　1963年，竺可桢上半年到云南西双版纳、思茅热带地区进行了考察，下半年又去宁夏中卫沙坡头、营盘水等地视察治沙工作。1965年8月，竺可桢放弃到北戴河海滨休养的机会，到甘肃河西走廊考察农业区划工作，并进行大黑河荒地资源的调查工作。12日，他在途中看见居民滥伐红柳，很感痛心，与同行人员说，这是造成戈壁的重要因素：割去红柳，沙被吹来，便成了戈壁。当天他就向甘肃省科委提出严禁砍伐红柳的建议。
　　竺可桢领导了黄河中游地区、黑龙江、新疆、云南热带生物资源，华南热带生物资源，土壤、盐湖、青海甘肃地区治沙，西部地区南水北调等10个考察队，考察地区占全国面积60%以上，所得资料填补了我国许多方面的空白。他的足迹遍及除西藏与台湾之外的全国各省区。
　　竺可桢强调，对待自然资源的开发利用，必须抱整体观点、全局观点，要认识自然界的统一性，注意生态平衡，使自然资源能按照其本身的特点与国家整体的需要，得到最合理、最充分的利用，否则将引起自然条件的退化。如对于东北和内蒙古草原的开发，竺可桢认为，草地只能作为畜牧区，决不能大面积开垦。否则，肥沃的土壤就要被吹蚀，导致土壤肥力的退化，甚至变为沙荒。他的这些意见，经实践证明是正确的。
　　1972年前后，中美关系出现转机，中断了20多年的两国交往逐渐恢复，而科学家的来往是其中先行的重要方面。1971年8月著名华人学者杨振宁首先回国省亲、访问，得到周恩来总理的亲切会见，也见到阔别多年的师辈与同窗，以及中国科学院领导人。由此开始，众多的美籍华人学者不断回国访问，中国科学院的对外交往开始复苏。竺可桢作为中国科学院副院长、国际上有相当知名度的学者，又是许多著名华人学者的师长或老朋友、老同事，在这种形势下，他担负了许多接待工作。他们中间有李政道、赵元任、陈省身、任之恭以及英国皇家学会会长霍奇金爵士、著名英国科学家李约瑟、美国哈佛大学费正清等。竺可桢向他们介绍建国以来中国科技事业的巨大成就，中国科学院的性质、任务和研究方向，探讨双边合作的可能与具体内容。当时文化大革命尚未结束，中国科学院的领导体制很不健全，一些领导人不便对外，竺可桢与吴有训副院长一起，承担了大量其他人无可替代的工作，为发展当时民间外交和沟通对外科技合作发挥了重要作用。
　　作为卓越地理学家和地理教育家的竺可桢，不仅创建了我国最早的地理系，培养了一大批地理科学专门人才，而且在许多地理学重大领域和重大问题上，提出了创造性意见。他认为：地理学是经济建设事业中的基础科学，是研究现代地面环境的科学。因而应着重研究现代地表面的岩石圈、水圈、气圈与人类的相互作用，研究地球外壳结构及其组成部分的发生、发展、分布和各组成部分之间相互制约、相互转换的科学。我国的地理学，正是沿着这一方向健康发展的，在地理学研究方法方面，他十分重视地域分异规律的研究，早在1929年他就发表了《中国气候区域论》，开创了这方面研的先例。1958年他发表了《中国亚热带》一文，指出：不应将热带北界移至南岭，也不应将华北各地、东北南部和新疆南部都划归亚热带。他说：亚热带的气候可以这样规定：即冬日微寒，足使喜热的热带作物不能良好生长。每年冬季，虽有冰雪，但无霜期在八个月以上。作物一年可以有两造收获。他不仅提出了划分的标准，同时明确指出了亚热带的北界和南界。他的见解，得到学术界的公认。

研究领域

　　大力开展气象台站建设
　　具有一定规模的气象台站建设，是独立自主开展气象预报的基础。竺可桢在1921年就发表过《论我国应多设气象台》一文，吁请各地政府予以重视。气象研究所成立后，他又提出《全国设立气象测候所计划书》，认为全国设立不同规模的测候所不应少于150个。但是，由于当时财政困难，要由政府专门拨款来筹建气象台站几乎是不可能的。当时成立的台站主要是通过三个途径解决，一是从气象研究所有限的经费中挤出一部分，自建少数测候所；一是动员凡需要气象资料的部门（如航空、交通部门等）出资，筹建一些测候所；再一是接受中华文化教育基金会等机构的资助。在竺可桢的精心推动下，从1929年起到1941年底止，气象研究所自建的各级测候所9个，合办的