傅京孙创建和发展了句法和语义模式识别；参与了自适应、学习和智能控制系统的概念的制定，并在学习和模式识别中使用了随机近似方法，发展学习控制系统；开发了用于肺部、心脏、肝脏和胰腺异常自动诊断以及指纹辨识与分类的X射线技术。1965年，傅京孙首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统；他又于1971年论述了人工智能与自动控制的交接关系，提出智能控制二元交集理论。

据2023年1月美国国家工程院官网显示，傅京孙发表论文300多篇，出版著作4部。

自1973年以来，模式识别国际会议每2年举办一次。傅京孙生前出席了几乎所有的模式识别国际会议，并担任重要职务。

截至1985年4月，傅京孙指导了75名博士生，其中获得博士学位67人。此外，他还指导了20多位国际访问学者的研究工作。

1984年， 傅京孙为研究生开设《专家系统与知识工程》课程。

1979年，应中国科学院自动化研究所等单位邀请到北京讲学时，傅京孙对模式识别进行了系统的介绍，推动了这门新技术在中国国内的发展。1983年，第二次到中国讲学。

傅京孙教授是国际著名的模式识别专家， 对模式识别的研究与应用作出了杰出的贡献。（中国科学院院士、控制论与人工智能专家戴汝为评）

傅京孙具有杰出的领导才华和团结共事的凝聚力，是国际模式识别、机器智能、机器视觉、机器人学、智能控制和地球遥感等学科的优秀的组织者和领导人；崇尚科学、热爱科学、献身科学、爱生如子、学术思想敏捷、远见卓识；不仅为国际和世界各国的科技发展和人才培养做出重大贡献，作为华裔著名科学家和教育家，他情系故土，为中国模式识别和人工智能发展做出巨大贡献。（中南大学智能系统与智能控制研究所蔡自兴教授评）

他（傅京孙）是知名学者，可他悔人不倦，亲切待人，没有架子。（华中理工大学教授周曼丽评）

为了纪念傅京孙，国际模式识别协会决定从1988年起设立傅京孙奖（King-Sun Fu Prize），作为终身成就奖，成为国际模式识别领域的最高荣誉。国际模式识别协会将两年一度的傅京孙奖授予国际模式识别领域健在的优秀人士，以表彰他们在模式识别领域杰出的科技贡献。