1947年，任上海水产专科学校制造科教授。

1950年，任沈阳东北工学院化工系（现归属东北大学理学院）教授兼染料教研室主任。

1952年，开始任大连工学院化工系（现大连理工大学化工学院）教授兼染料室主任。

1955年，列席第二届全国政协会议。

1956年，加入中国共产党。

1959年，开始指导三年制研究生。

1960年，将新型活性染料染成的纱巾呈报给毛泽东主席，并收到中央办公厅的回函；同年，出席全国群英会。

1978年，开始招收硕士研究生。

1981年，作为中国化工教育代表团成员前往西德考察。

1992年，从教50周年之际，将毕生积蓄三万元献给学校，建立侯毓汾奖学金以鼓励精细化工研究生勤奋学习。

1999年9月6日，逝世，享年86岁。

侯毓汾早年就对染料科研工作十分重视，抗战期间即对川、云、贵地区盛产五棓子产生了浓厚兴趣，进行提炼棓酸、合成染料的研究，制成了当时唯一利用天然资源的合成染料。二十世纪五十年代，她较系统地研究了脂肪酸酞氯的制备，合成了一系列长碳链酞氯中间休及其偶氮型染料。对不同碳原子数碳链的染料与颜色、性能、坚牢度关系的规律，进行了深入的研究，并发表了有重要科学价值的论文多篇。二十世纪五十年代后期，中国合成纤维工业迅速发展，侯毓汾教授的研究方向转入合成纤维染料和活性染料领域，并取得了重大成果，发表了多篇造诣深、有独到见解的论文。其中《醋酸纤维及合成纤维染料的研究》《染料—纤维化合物水解反应的研究》等对提高染料化学水平促进工业生产起了积极的作用。二十世纪七十年代，纤维类型和织工业迅速发展。她创造性地设计了一类新型“活性分散染料”。这类暂溶性活性分散染料，既可用于多种天然纤维，又适用于锦纶，成为涤—棉混纺纤维织物用的单一染料。它的研制成功，开辟了染料学科的新领域。

1978年，侯毓汾出席全国科学大会；同年，在中国化工学会和稍后在第7届国际染料学术报告会上提出了活性分散染料的研究报告，得到了与会学者高度评价，认为以单一染料染两种纤维是一种非常好的创新构思。1982年，她代表中国首次参加第八届国际染料会议，并在大会上做了“天然纤维、合成纤维及其混纺物用活性分散染料的研究”报告。这是中国国外尚未有成果报道的研究领域，她成功地涉猎受到了中国国内外的高度评价。

侯毓汾一生先后获得3项全国科学大会奖、1项国家教委科技进步二等奖。

1943年，她利用云南的天然云母作原料，天然紫胶作粘合荆，制成云母纸、云母片和云母板等不同用途和不同规格的“云母制品电器绝缘材料”，从而减少了从中国国外进口，也开发了中国国家资源。这项成果被列为创造发明项目。

1981年至1989年，侯毓汾招收博士研究生十人，有八人获博士学位，四人被中国国外接受为博士后，一人在中国国内被接受为博士后。她的弟子活跃在染料和精细化工其它行业上，成为学校、研究院所、企业的领导和学术骨干。

侯毓汾任教于浙江大学期间，建议设置并讲授了“染料化学”课程，还讲授“高等有机化学”“有机化学”等课程；任教于唐山交通大学期间，讲授化学课程。

在侯毓汾的主持下，全国染料专业教材编写小组先后为中国的染料专业编写出《染料化学》《中间体化学及工艺学》《染料应用》《染料工厂设备及设计》等全国统一教材。

在东北工学院（现东北大学），侯毓汾建议学院设立了染料化学新专业，招收了染料专业第一届本科生。

大连工学院（现大连理工大学）由侯毓汾创办的染料专业是中国首批硕士和博士学位的授予单位。

侯毓汾曾被评为辽宁省“三八”红旗手，辽宁省科技先进工作者，旅大市劳动模范，旅大市先进工作者、市妇女标兵。

侯毓汾曾任中国化工学会理事，染料学会理事长，国家科委化工组染料分组副组长，教育部学位授予单位化工评选组成员，辽宁省高校高级职称评委会评委，全国科学大会代表，第三届全国人民代表大会代表，中共辽宁省第三次代表大会代表，大连市（旅大市）第一、八、九届人代会代表，中共大连市市委委员，旅大市妇联委员，大连市科技顾问。

侯毓汾的父母从1904年创办女子学校，毕生都从事教育事业。他们的办学宗旨是“真、实、劳、苦”，学校的校训是“勤、肃、朴、洁”，侯毓汾从小就受到这样的启蒙教育，在这个学校里从幼稚园一直到高中毕业。

1935年，当时的中国国无宁日、民不聊生，科学技术更是极度落后。这一切使侯毓汾下定决心远渡重洋求知报国。1939年，当日寇的铁蹄肆意践踏中国领土，国土相继沦丧的时局下，她怀着一颗赤子之心回归了祖国的怀抱，以便早日参加祖国的建设。

侯毓汾在美国密歇根大学深造期间，为了减少费用解决食宿，她半工半读夜以继日。在校期间，她广泛地涉及各类化工文献，密切关注中国国外的新技术。看到中国国外染料（如“阴丹士林”）向中国倾销，致使大且资金外流，她决意攻读染料化学。

侯教授（侯毓汾）知识渊博、造诣精深、治学严谨。（《染料工业》编辑部评）

侯毓汾为中国活性染料的研制、开发和发展作出重大贡献。（大连市史志办公室评）

侯毓汾教授是中国染料学科的奠基人之一，杰出的科学家和教育家，同时又是社会活动的积极参与者，是中国女性知识分子中杰出的代表之一，在染料化学研究领域中作出了许多重要的贡献。（大连理工大学精细化工系教授程侣柏、吴祖望评）

侯毓汾奖学金创建于1992年，由侯毓汾教授发起，大连理工大学精细化工各届校友捐款建立。该奖学金每年评定一次，授予精细化工系当年度毕业研究生中论文工作成绩突出者和当年硕士研究生入学考试总成绩第一名。奖学金的评定，由侯毓汾奖学金评选委员会负责，评定依据为研究生学位论文，标准为研究工作的学术水平、研究成果的质量和国际影响。以注重质量，奖励高水平的研究成果为宗旨，侯毓汾奖学金激励着精细化工青年学者努力学习、刻苦钻研，在科学研究的道路上不断探索、发明、创造。

1992年，侯毓汾教授将珍藏的三百多册图书资料全部捐献给大连理工大学图书馆。

2013年8月11日，大连理工大学组织纪念侯毓汾教授百年诞辰暨学术报告会活动，活动由大连理工大学化工与环境生命学部主办、精细化工国家重点实验室承办。

2019年6月15日和16日，大连理工大学化工学院庆祝建校建院70周年系列论坛——“纪念侯毓汾教授染料创新论坛”“奥克产学研融合创新论坛”，相继在大连理工大学西部校区召开。

2017年12月2日，大连理工大学第二十届“峰岚杯”文艺大赛总决赛在山上礼堂上演，化工与环境生命学部原创舞蹈《侯毓汾》把学校功勋教师、中国染料之母侯毓汾的故事用舞蹈语汇搬上舞台，勾勒起那段难忘的岁月，凝聚了大工人心头不变的情结。

2020年12月，辽宁省首届高校舞蹈原创作品大赛决赛在大连金三角剧场落幕，代表大连理工大学参赛的节目舞蹈《奋斗的足迹》夺得非专业组铜奖。《奋斗的足迹》以染料化学家、大连理工大学精细化工学科奠基人侯毓汾先生为原型进行创作。

2013年8月17日，大连理工大学化工与环境生命学部部长李杨与校友代表熊博力共同为化工学院83级校友捐赠的侯毓汾教授的雕像揭幕（西校区化工实验楼东侧）。