清华大学于2004年成立了由物理系与工程物理系共建的清华大学高能物理研究中心，可以同时授予粒子物理与核物理理论与实验的硕士和博士学位。

理论研究领域现有五名正式成员（含中科院院士一名），研究范围包括粒子物理理论以及对国际上各高能物理实验的理论预言和唯象分析； 中低能粒子物理包括各种非微扰相互作用理论；量子场论与量子力学。近年来中心理论成员已在多个国际前沿方向上作出了重要工作，在国际上处于领先水平。目前具体研究向如下：

1. 电弱对称性破缺机制和超标准模型新物理的探讨；
2. 关于在LHC和ILC上探测各种非标准Higgs粒子的理论预言和唯象分析；
3. 对标准模型中所有费米子质量产生的普适标度和起源的研究，及其唯象应用；
4. Top夸克质量产生的动力学机制和相关理论模型构造，以及在各种高能对撞机实验上的理论预言和唯象分析；
5. 中微子质量产生和混合机制，以及对各种中微子振荡实验和0ν2β衰变实验的理论分析和预言；
6. 中微子CP破坏的宇宙学效应，尤其是对早期宇宙中物质和反物质非对称性产生机理的探索，以及与各种低能中微子实验观测的定量联系；
7. 对高维紧致化Kaluza-Klein空间中规范场和引力场理论的研究，在电弱理论中的应用，以及在各种高能实验（尤其是CERN-LHC(2007)）上的直接检验；
8. 各种超对称模型构造和唯象分析，包括对超对称伴子味道混合，超对称破缺，以及多代费米子理论的研究；
9. QCD低能手征有效拉氏量及其它量子场论非微扰方法；
10. 标准模型的圈图修正及新物理在其中的贡献；
11. 重夸克偶素物理。

实验研究方向集中在研究自然界正反物质不对称，了解基本粒子在电荷与宇称变换下破缺之源； 研究新物质形态和寻找暗物质；发展中微子探测技术和研究中微子物理。目前，研究工作主要以参加国际合作为主，包括：

1. 欧洲粒子物理实验中心的大型强子对撞机实验之B物理工作，研究电荷与宇称破缺的根源。
2. 美国布鲁海文国家实验室的相对论重离子碰撞实验和稀有K介子衰变实验。通过寻找夸克胶子等离子体，来检验量子色动力学。通过研究稀有K衰变，来寻找超出标准模型这一描述基本粒子相互作用理论的新物理。
3. 日本超级神冈中微子实验，探测来至宇宙超新星爆发所产生的低能中微子和宇宙线的高能中微子，研究中微子的各种属性，超新星爆发及可能形成黑洞过程有关的物理问题。
4. 韩国暗物质实验，寻找弱相互作用重粒子。
5. 北京正负电子对撞机上的北京谱仪实验，研究t-粲物理并检验标准模型。