作为一所综合性的、以研究为重点的国际性大学，悉尼大学在全球享有很高知名度，其学术成就和优异的课程品质享誉海内外，在商科、工程、建筑、医学、法律等专业上尤有建树。多年来悉尼大学与众多合作伙伴机构开展了广泛的研究合作、共同办学计划和教学人员与学生交换等活动。悉尼大学已经实施了全面的计划以增强学校的国际性的交流，其中包括面向特定地区与国家的计划。悉尼大学与中国的合作由来已久，包括与中国领先的大学、行业与政府机构开展各项研究与教学合作。悉尼大学的教学与研究学术氛围浓厚、教育设施精良。在未来规划中，学校还将实施名为Campus 2010 + Building for the Future的校园发展计划，以进一步增强学校整体实力。
悉尼大学电气与信息工程学院是国际上极具影响力的著名工学院，研发了现在世界每天都在使用WIFI的核心技术等一系列世界级的科研成果：悉尼大学有全世界第二大的机器人研发中心，并为全球重量级的机构研制机器人，悉尼大学工程系的教授Hugh Francis Durrant-Whyte发明了Simultaneous Localization and Mapping (SLAM)算法，使机器人在不确定的情况下（即没有GPS的情况下）可以自行绘图认路，此成果被普遍认为是机器人发展历史上最重要的突破发明；悉尼大学计算机系的毕业生兼教授John Ross Quinlan在悉尼大学发明的C4.5算法被IEEE评为全球十大数据发掘算法之首；悉尼大学计算机系毕业生John Lions所著的计算机经典一书《莱昂氏UNIX源代码分析》，被誉为计算机历史上被复印次数最多的一本书；悉尼大学计算机系毕业生Rod Johnson,用两本书改变了世界，在硅谷建立了Spring（现已被人用数十亿元收购但Rod Johnson仍然担任CEO），成为了世界软件工程界最有影响力的顶尖大师之一；悉尼大学工程系的毕业生Neville Thiele和Richard Small奠基了现代音箱理论，他们发明的T/S参数是2012年世界上每一个音箱的必要参数。2024年悉尼大学在QS世界大学排名中，位居世界第19位。
悉尼大学每年都从国家研究委员会中获得大量的资金，以保证其研究课程在世界上的领先地位。悉尼大学一直都致力于各种领域课题的研究，已经获得了多项由澳大利亚研究委员会（ARC）和国家健康与医疗研究委员会（NHMRC）提供的竞投项目资金，同时还获得了15项澳大利亚政府的重要联邦研究基金。学校主持着两个ARC杰出中心，致力于开拓聚合物胶体、农业机器人、显微术与显微分析、运输管理、设计计算与认知等方面的研究工作，同时还是ARC沿海城市生态影响特殊研究中心的研究总部。另外还参与了澳大利亚自动系统中心、光学系统超高带宽设备中心（CUDOS）的研究工作。在量子计算机技术中心、澳大利亚国家信息与通讯技术部（NICTA）和国际体育科学与体育管理杰出中心也开展了各项研究工作。
悉尼大学拥有三个隶属于NHMRC的肝病、肾病、临床与健康伦理杰出研究中心，并且参与了超过20个由联邦政府投资的合作研究中心（CRC）工作。此外，三所澳大利亚政府的主要国家研究机构——纳米结构分析组织（NANO）、澳大利亚蛋白组分析中心（APAF）和Gemini and Square Kilometre Array都以悉尼大学作为研究本部。悉尼大学对于研究方面的大力投入，使学校形成了以研究为主导的教学模式。
悉尼大学的18个学科分属三个学院，拥有包括经济、商务、计算机、信息科学、视觉艺术、人文艺术、教育、心理学、社会学、健康科学、医学、护理学、兽医学、法律、音乐、自然科学、工程技术等上百个专业。可授予学士、硕士以及博士学位。
