在电子与信息技术产业方面，中国取得了长足进步，达到世界一流水平。2009年中国制造世界上48.3%的电视机，49.9%的移动电话，60.9%的个人电脑，和75%的液晶监视器。国产制造的电子元件已成为一个重要来源，2010年中国软件行业在软件和信息服务市场的份额以高于15%的速度增加，在过去的十年里平均增幅达到36%。
中国是第一个以发展中国家的身份制造了超级计算机的国家，2011年中国拥有世界最快的500个超级计算机中的74个，而十年前她仍默默无闻。 中国以国产微处理器为基础制造出本国第一台超级计算机名为神威蓝光，部署于天津滨海新区的国家超级计算天津中心的业务主机天河一号和曙光计算机天津产业基地生产的曙光星云，分别为世界超级计算机运算速度排名的第二和第四名。
且由中国科学技术大学和清华大学组成的联合小组，成功实现了16公里的量子态隐形传输，这一距离是当时世界记录最远距离的20多倍。上海交通大学有望实现探测“马约拉纳费米子”，使中国进入量子计算机的领先领域。2012年一款计算机多CPU高速互连的高性能专用交换芯片在中国科学院微电子研究所系统封装技术研究室封装成功，结束了中国高端芯片外国封装的历史。
在生物工程方面，中国人均寿命从1949年35岁增长到1996年70.8岁生物技术功不可没。1965年中国科学家在世界上首次人工合成了蛋白质——结晶牛胰岛素。中国作为的第一个参与国际人类基因组计划的发展中国家，完成了1%测序工作。中国科学家独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组序列草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。中国是世界上第二个有转基因抗虫棉花自主知识产权的国家。2012年第三军医大学大坪医院野战外科研究所再生医学课题组，研制可跨个体应用“通用型”干细胞成功，并在临床上成功修复了约2.5厘米的大块骨缺损。
在激光技术方面从1961年中国第一台激光器宣布研制成功，上世纪80年代华中科技大学建成了中国第一个激光技术国家重点实验室，90年代初建立了第一个激光加工国家工程研究中心。中国科学家自上世纪90年代初开始研究深紫外非线性光学晶体和激光技术，经过20多年努力，使中国成为当今世界上唯一掌握深紫外全固态激光技术的国家。2012年7月19日，中国进行的大口径高通量激光驱动器实验平台出光试验中，单束出光能量第三次超过16千焦，达到16.523千焦，成为继美国、法国之后第三个迈入“单束万焦耳出光”俱乐部的国家。
2000年在中国的土地上还没有一条真正意义上的高速铁路，但在2010年中国的高速铁路运营里程就已经超过欧洲的总和。中国制造的CRH系列高速电力动车组均采用动力分散式，运行时速可以达到200公里以上，最高时速甚至可以达到400公里以上。中华人民共和国铁道部由2004年起先后向加拿大庞巴迪、日本川崎重工业、法国阿尔斯通、德国西门子公司等外国企业购买高速铁路车辆技术，以引进国外先进技术并吸收的方式，由中国北车集团和中国南车集团旗下的铁路车辆制造企业生产，达到一定程度的国产化，并再以此为基础进行自主创新研发。现已经发展了6个系列，分别是CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6、CRH380。
同时中国高速铁路技术也开始了对外输出，2012年12月6日泰国前总理、为泰党高级顾问颂猜·翁沙瓦为泰党代表团一行来到中国广东访问，在此次访问中他透露泰国已经准备引进中国高铁技术。同年12月中国北方机车车辆工业集团公司表示正兰州市建设一个装备制造基地，其一大功用就是便于向中亚、西亚出口包括高铁设备在内的轨道交通产品。从2012年8月起，中国开始向欧盟定期出口高铁关键技术大部件。2012年10月，中国同意70亿美元援建老挝高铁并由中国公司建设。中国北车集团还与美国加利福尼亚州以及通用电气签署了合作协议，向其提供高速铁路技术、设备和工程师。中国南车集团与美国GE公司在2011年签署高铁技术出口协议。2009年中国铁道部副总工程师张曙光表示印度、沙特阿拉伯、俄罗斯和巴西等国对中国高铁表达了兴趣。
在核能方面，以1964年10月中国第一颗原子弹成功爆炸为标志，中国的核事业已经走过了40年的历程。1971年9月，中国第一艘核潜艇下水试航。1985年3月20日中国的第一座自主设计和建造的核电厂——秦山核电站在浙江海盐开工，1991年12月15日首次并网发电,并成为世界上第七个具备自主设计、自主建造、自主调试和自主运营管理核电厂的国家。 1995年12月中国实验快堆工程立项，并在2010年7月首次临界进而成为世界上第8个拥有快堆技术的国家。中国新一代“人造太阳”实验装置（EAST）中子束注入系统（NBI）完成了氢离子束功率3兆瓦、脉冲宽度500毫秒的高能量离子束引出实验。这标志着中国的中子束注入系统基本克服所有重大技术难关。但中国在许多核方面的技术仍需从国外引进。
早在1970年4月24日中国发射自己的第一颗人造卫星使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。1975年1月29日，中国第一颗返回式遥感卫星试验成功。中国成为继美国和原苏联之后，第三个掌握这项技术的国家。
中国航天事业高速发展，多次发射人造地球卫星和实用通信卫星，1981年还成功地用一枚运载火箭将三颗卫星发射到太空。2003年，神舟号飞船的成功发射标志着中国成为继前苏联及美国之后，第三个有能力独自将人送上太空的国家。2008年，首次进行了飞船出舱活动（太空行走）。
2011年，发射了首个试验型空间站天宫一号，并成功完成与后续发射的神舟八号飞船的对接，成为继前苏联及美国之后，第三个有能力独自发射空间站的国家。2012年，成功发射了神舟九号载人飞船，并首次将女航天员送上太空，完成了与天宫一号的自动，手动空间交会对接。又成功建立了北斗卫星定位系统，其在民用及军用上均发挥了重要作用。
中国在2003年3月1日正式启动了第一个探月工程。首先是发射绕月卫星，继而是发射无人探测装置，实现月面软着陆探测，最后送机器人上月球建立观测点，并采回样本到地球。整个计划将历时20年，计划为最后的登月工程打下基础。2007年嫦娥一号绕月卫星的成功发射标志着中国已经成为了月球俱乐部的一员，第五个探测月球的国家。2010年中国发射第二颗探月卫星嫦娥二号，成果获取了世界上分辨率最高的7m分辨率的全月图。 2011年和2012年嫦娥二号先后探测了日地拉格朗日L2点和小行星4179，使得中国成为第三个探测日地拉格朗日点和第四个探测小行星的国家和组织，中国从此进入深空探测俱乐部。 中国将在2013年发射嫦娥三号月面着陆器和巡视车，并计划在未来执行载人登月计划。
中国也是世界上仅有两个成功试验中段反导的国家之一，在2010年1月11日和2013年1月27日成功完成了两次中段反导实验。
中国第一架飞机是工程师冯如在1910年制造的一架双翼飞机，此后中国只有零星制造飞机，并没有大规模生产。直到1954年7月11日第一架国产飞机初教5完成试飞，并于8月末开始大批生产。
1956年首架歼5升空试飞，同年9月9日向世界宣布中国第一架生产的喷气式飞机问世，之后中国尝试进行自行设计喷气式飞机强5并成功大规模生产。但很长一段时间中国航空产品中仿造的比例一直很高。
进入21世纪中国航空开始较快发展，在民用飞机领域ARJ21于2008年11月28日12时23分在上海大场机场成功首飞并在2009年成为中国第一个完全自主设计并大规模制造的支线飞机。在民用支线科技领域里有名的还有新舟60和新舟600型涡桨支线客机。同时在大型飞机领域，中国在经历运-10的下马之后开始了第一个市场化的整机全新设计的窄体客机计划C919。
军用飞机也取得了较大进步，被众人看待有可能成为中国第四代军用战斗机的歼20和歼-31分别在2011年1月11日和2012年10月31日完成首次飞行测试。2012年11月22日首架歼-15原型机在辽宁号航空母舰上进行着舰测试和起飞测试成功。运-20运输机（Y-20）在2013年1月26日完成试飞。