孙广宇的研究领域为体系架构设计与自动化技术，具体包括领域定制计算架构、存算一体架构、scale-up互连架构、系统-工艺协同优化等。他已在ISCA、MICRO、HPCA、ASPLOS、DAC、ICCAD、IEEE TCAD、IEEE TC等顶级会议与期刊上发表论文近200篇。其研究成果共获得最佳论文奖5次、最佳论文提名4次；其中，ISCA 2025、HPCA 2023和IEEE TCAD 2019所获的三项最佳论文奖，均为国内第一单位在该会议/期刊上首次获得。相关成果还获得了CCF自然科学一等奖（排名第1）和教育部自然科学二等奖（排名第2）等奖励。孙广宇曾获DAC Under-40 Innovators Award、CCF-IEEE CS青年科学家奖、北京市智源青年科学家等荣誉，并入选HPCA和FPGA两个会议的名人堂。他曾担任IEEE NVMSA 2021大会共同主席，以及IEEE RTCSA 2019、CCF APPT 2017、IEEE NAS 2012的程序委员会共同主席，并多次担任MICRO、HPCA、DAC等20余个顶级国际会议的程序委员会委员。他现任ACM JETC的编委，还曾担任包括ACM TECS、IEEE TC和CCF HPCC在内的多个期刊的编委及客座主编。
成果论文详见谷歌学术
