丘成栋教授在数学、应用数学与控制论、计算机科学、金融数学、生物信息等国际前沿研究领域取得了大量原始创新成果，先后发表两百多篇学术论文，其中包括《PNAS》、《Ann. of Math.》、《Invent. Math.》等等这样的国际顶尖数学刊物。他解决了复几何和奇点理论中的一些国际著名的猜想。是第一个成功地将李代数用来研究代数几何中的超曲面奇点，如今这个代数被同行称为Yau 代数。丘成栋教授及他的合作者还解决了非线性滤波理论中的一个中心的问题（解决了Mitter猜想），完全解决了非线性滤波器的理论问题，这对现代工业，包括国防工业将会有深远的影响。在生物信息方面，他在DNA及蛋白质2维表示法方面的成果发表在世界顶尖杂志《Nuclei Acid Research 》上。最近，他开创了natural vector方法来表示基因组和蛋白质。