秉承“品质改变世界”的使命，三一每年将销售收入的5%-7%用于研发，致力于将产品升级换代至世界一流水准。目前，集团拥有国家级企业技术中心、国家级博士后科研工作站。凭借技术创新实力，三一于2005年、2010年和2013年三次荣获“国家科技进步二等奖”，2012年、2014年荣获“国家技术发明奖二等奖”，成为建国以来工程机械行业获得的国家级最高荣誉。同时，公司首席专家易小刚还获评“首届十佳全国优秀科技工作者”，是工程机械行业唯一获奖者。最新数据显示，截至2014年12月31日，三一累计申请中国专利8282件，其中发明专利3435件，中国专利授权5863件，其中发明专利1149件;PCT国际专利申请405件，海外专利申请254件，海外授权33件。
9月11日晚间，三一重工发布公告称，为落实推进国家军民融合战略，助力国防建设，三一重工股份有限公司与中国人民解放军国防科学技术大学机电工程与自动化学院(以下简称“国防科技大学”)签订了《联合研制“无人装备”战略合作协议》，公司与国防科技大学就共同推进军用无人化装备发展达成战略合作协议。
根据该协议，双方将共同研发无人作业装备，共同组建“无人装备工程中心”，面向军方共同开发高智能装备技术产品。国防科技大学将利用自身在人才、技术及科研与检测条件等方面的优势，对该合作提供支撑。同时，三一重工将利用自身在研发、制造、工艺等方面的优势，具体承担工程机研制和转化工作，并负责实施中国相关尖端装备产品产业化。
据悉，军用无人设备的不断发展也让军民融合存在巨大市场，伴随公众的逐步认可，无人汽车、无人机、无人船未来均会有较大的市场上升空间。“无人装备”主要强调装备的无人概念，无人概念也受到产业和资本市场的热捧。
近年来，李克强、张德江、俞正声、张高丽、胡锦涛、温家宝等党和国家主要领导人相继视察三一，对三一坚持走自主创新发展道路，为中国装备制造业振兴所作的贡献给予充分肯定，并寄予厚望。
三一还连续获评为《福布斯》“全球最具创新力的100家公司”、《财富》“最具创新力的中国公司”、中国企业500强、中国最具竞争力品牌、中国工程机械行业标志性品牌、亚洲品牌50强。
三一重工董事长梁稳根先生是三一集团的主要创始人，中共十七大、十八大代表，八、九、十届全国人大代表，先后获评“全国劳动模范”、“全国优秀民营企业家”，“优秀中国特色社会主义事业建设者”，CCTV“中国经济年度人物”、《福布斯》“中国上市公司最佳老板”。