徐建国及其团队长期在第一线从事新发、突发、重大、不明原因传染病疫情的病原学研究，主持完成9起在我国有较大影响的传染病疫情或事件的病原学调查。通过这些工作，在我国发现2种新发传染病：大肠杆菌O157：H7感染，人粒细胞无形体病；发现3种发生变异的病原菌：脑膜炎萘瑟菌4821序列群，福氏志贺菌Xv血清型，序列7型猪链球菌；发现嗜吞噬细胞无形体的人-人传播方式，提出猪链球菌二阶段致病机制假设，发现大肠杆菌O157：H7一种新的流行模式。发起建立中国病原菌分子分型网络。所取得的科研成果，提高了传染病疫情应急处置的科技水平和控制效果。1997年获国家科技进步二等奖，2001年获何梁何利奖。2011年当选为中国工程院院士。