新中国建国初期，师从苏联教育模式的应用解决了中国高等教育中工科过于薄弱的痼疾，培养了大批国家经济建设，特别是工业建设所急需的专业人才，推动了我国经济建设的快速恢复和发展，确保了第一个五年计划的实现。华中工学院仅在建校初的10年就培养了8千7百多名毕业生，为新中国工业建设输送了一批工业建设人才。苏联教育体系所具有的严谨的课堂教学组织，重视生产实践等特点，在一定程度上保证了学校的教学质量，亦有利于形成学校良好的学风。但是，全盘按照苏联教育模式发展也同时产生了一些问题， 在教学质量上反映出来的问题包括：教学改革进行的相当急、粗糙；学生课业负担过重；独立思考和独立工作能力较差，一般不会扩大知识；专业划分过细、学生知识面很窄、适应能力不强；教学质量不高、学生的独立分析问题、解决问题的能力不强；后劲不足等。20世纪50年代的院系调整，全面学苏构成我国高等教育的基本格局，对我国高等教育产生深远影响。

20世纪80年代，邓小平同志提出“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”——“三个面向”方针，为中国高等教育的改革发展指明了方向。华中工学院院长兼党委书记朱九思和刘颍、马毓义、陈珽副院长是这一时期学校实行改革的主要推动者，开始具有本土化特征的大学之道的反思实践。

1977年暑期，华中工学院院党委组织720余名教师对国内外部分重点大学的教学、科研情况进行系统的调查研究，在此基础上编印《调查研究资料》《一个实在的轮廓——麻省理工学院》《麻省理工学院史话》等资料，供全校教职员学习研究。不久又制订《学院同世界著名理工科大学的差距和赶超的主要措施》，印发全院讨论，同时上报教育部。

1979年3月，在联合国教科文组织的安排资助下，朱九思参加了教育部组织的高等教育考察团，对美国、加拿大和日本等国进行了为期二个半月的考察访问。朱九思后来回忆说：“到这三个国家访问之后，对我思想影响最大的有两件事。第一是这些大学的教学工作和科研工作结合得很好，结果是教学质量和学术水平都很高，甚至很高，这个印象很突出；第二件是几乎所有著名大学都是综合性的。”

在 “科学的春天”背景下，华中工学院院行政组织全校教师开展教育思想大讨论。通过这次大讨论，学校教师明确了科研与教学的关系——科研是“源”，教学是“流”，科研应走在教学的前面。全院干部教师形成共识，决心遵循高等教育的发展规律，改革华中工学院原有的办学模式，增办理科、文科、管理等学科，把单纯工科的华中工学院转变为多学科的综合性大学。1981年10月，学校制定《今后十年的规划与设想（草案）》，“从1980年到1990年，“十年内，我们的奋斗目标是：把我院办成包括理、工、文科和管理学科的教学和科学研究并重的综合大学，逐步形成既是教学的中心，又是科学研究的中心，力争在科学技术的某些领域赶上世界先进水平，并且具有自己的特色。”

学校制定了这一时期的科技改革发展蓝图，恢复和建立了一批研究机构，大力开展科学研究；狠抓师资队伍建设，提高学术水平；更新实验设备，建设一批实验研究中心；加强科技情报工作，搞好内外学术交流；实行对外开放，打开国际交流渠道。1979年以后，经过全校干部教师不懈努力，克服重重困难，华中工学院相继开创设立了激光技术、计算机科学与技术、信息工程、微波技术等一批具有广阔发展前景的理工结合专业；创办了系统工程、生物力学、工程热物理、建筑学等综合性和边缘性学科专业；设立了工程力学、应用数学、应用化学和应用物理专业；成立管理工程系，又从1980年起率先在工科办文科，成立哲学研究所，经济研究所，语言研究所，社会学研究所和新闻系，以后又陆续将研究所转为学系。到1984年，华中工学院已经设有包括理、工、文、管等学科的45个本科专业，形成了新型综合性大学的轮廓，初步实现了以工为基础，理、工、文、管相结合的综合化发展目标。1988年1月，学校正式更名为华中理工大学。2000年5月26日，华中理工大学与同济医科大学、武汉城市建设学院合并成立华中科技大学。