1992年5月，孙伟担任东南大学材料科学与工程系系主任（至1996年5月）。

1996年6月，孙伟担任东南大学材料科学与工程系纤维与纤维砼技术研究所所长（至2005年10月）。

2005年10月，孙伟担任江苏省土木工程材料重点实验室主任。11月，当选为中国工程院院士，隶属于土木、水利与建筑工程学部。

2008年，孙伟院士主持第一届水泥基材料微结构-耐久性国际会议。

2009年1月，孙伟担任江苏省建筑科学研究院国家重点实验室学术委员会主任。

2019年2月22日9时45分，孙伟因病医治无效在南京逝世，享年84岁。

 孙伟长期从事土木工程材料领域的教学、科研和人才培养工作。主要从事高性能混凝土、高性能与超高性能纤维增强水泥基复合材料、高效能防护工程材料的基本理论、应用技术、结构形成与损伤劣化机理、工业废渣资源化、复合因素作用下结构混凝土耐久性评价和寿命预测新理论与新方法等方面开展了科学研究。

截至2019年2月，孙伟发表学术论文400余篇，出版专著5部，编写国家和省部级规程6部。

截至2014年7月，孙伟先后承担和负责国家“八五”、“九五”攻关项目、十五“863”、“973”项目专题，国家自然科学基金重点和面上项目、省部级科研项目、润扬长江公路大桥、南京地下铁道、长江三峡大坝、江苏高等级公路、南京长江二桥、苏通大桥、国防军工项目等重大工程项目及国际合作项目近40项。

截至2019年2月，孙伟先后获得国家和省部级科技进步奖、发明奖等10余项，其中牵头获得国家科技进步奖和发明奖3项。

孙伟的治学严谨已经内化到生命中，在她这里，任何理论推导都必须有理有据，每一组试验数据都必须真实可靠。她对待学生异常实验数据时说：“要学生给实验异常数据予以合理的解释有两个重要意义。一是实验数据是对工程负责的，差之毫厘，谬以千里。二是异常数据中很可能蕴藏着创新的契机。”

截至2019年2月，孙伟一共培养了博士和硕士150余人，其中1篇博士论文获国家百篇优秀博士论文提名奖和江苏省优秀博士论文奖，1篇获江苏省优秀博士论文奖，她也因此被评为江苏省优秀研究生导师。

2004年的3月到9月，孙伟生病后连续化疗了六次，每次她都在治疗的间隙坚持工作，在病床上她都认真的修改她指导的本科生的毕业设计和研究生的毕业论文，亲自给学生写评语。

孙伟的老伴张甫廷先生是位已退休的师级干部，为了支持孙伟的事业，不仅担起几乎全部的家务，而且还担任了她的学术秘书。

孙伟一生追求科学真理、锐意进取、开拓创新，是一位建树卓越的土木工程材料专家。她在国际上较早提出纤维增强间距理论、荷载与环境耦合作用下混凝土耐久性试验体系，并建立多因素作用下的混凝土耐久性理论及寿命预测方法，指导数十项国家重大工程混凝土材料的应用，为中国土木工程材料科学技术的发展作出杰出贡献。孙伟以新理论、新技术、新方法解决了一系列与国民经济发展密切相关的重大基础设施建设和国防防护工程中土木工程材料的许多理论难题和关键技术，在工程应用中取得了突出的技术、经济和社会效益。（东南大学评）