孟兆祯主要研究中国传统园林艺术的系统理论，并将学习传统文化理论和风景园林实地踏察、设计实践相结合，测绘、绘图、摄影，以现代的科学知识和方法来认识和发展中国传统园林艺术。

孟兆祯主持设计的风景园林，必亲自定园名、景名，构思立意，绘制总平面图、效果草稿和编写说明书。他在甘肃敦煌月牙泉的总体设计中实地踏察和访问村老，根据当地自然条件和文脉，提出“建屋驱沙，掘淤通泉”的设计原则，有效防止了沙漠向北移动的危险和充分利用了党河地下水资源。他在为深圳植物园的设计中，截山溪汇水成“仙湖”，湖中筑人工岛药洲。他以水为心，因地制宜地开辟了竹苇深处、山塘仙渡、芦汀乡渡、盎然清趣、曲港汇芳、山塘野航、雨林垂葛、梧桐别院和听涛挹爽阁等景点。他巧于因借、布局有章、理微有术，把植物科学的内容、中国传统写意自然山水园的民族风格、地方特色和现代社会生活内容溶为一体，创造了新园林的特色。他在假山设计中创造了烫制聚苯乙烯脂作假山模型的技艺，重量轻且逼真。他与中国风景园林设计中心共同完成了北京奥林匹克公园林泉高致假山设计。

根据2020年7月中国工程院网站显示，孟兆祯先后发表论著数十篇，《中国古代建筑技术史·掇山》《避暑山庄园林艺术理法赞》《园林工程》《园林是城市发展的生理基础》《展望21世纪的北京园林》为有影响的代表作；他还担任《中国大百科全书》第二版《建筑、规划、园林》卷副主编，主持园林编辑工作。

根据2020年7月中国工程院网站显示，孟兆祯先后赴英、法、美、日、韩、香港讲学，主持中韩园林学术交流会，在2005年中外风景园林专家学术报告会发表《从来多古意，可以赋新诗——中国风景园林设计理法》。他还应韩国庆熙大学邀请，完成了中、日、韩三国园林交流之中国园设计方案。

根据2020年7月中国工程院网站显示，孟兆祯先后主持36项设计，获林业部设计一等奖和深圳市设计一等奖。

孟兆祯先后担任画法几何、园林史、园林工程、园林艺术、园林设计、《园冶》例释等专业课程教学任务，其中后4门均为开课主讲教师。他策划了主要专业课程教学环节的内容和教学法；指导教学实习、毕业设计和论文；根据学科实际需要开设新课。在硕士、博士研究生中开设《园冶》例释课，化逻辑思维为形象思维，指导设计实践。

孟兆祯主编获校颁一等奖的《园林工程》教材，奠定了中国传统园林艺术和设计课的内容。

孟兆祯强调，归根到底，风景园林是供民众休闲游览的。风景园林师的使命让其有明确的价值观。这就是要为人民的长远、根本利益服务。作为风景园林设计师，要敢于提反对意见。不符合客观规律和人民利益的事坚决不做，以免给人民造成重大的损失。

根据2020年7月中国工程院网站显示，孟兆祯先后培养硕士十余名，博士五名、博士后一名，指导三名学生四次获国际大学生风景园林设计竞赛大奖。

2021年12月，入选第十四届光华工程科技奖候选人中国科协拟推荐人选名单。

孟兆祯一直坚持在教学第一线，尊师重道、教书育人。他在争取不到科研项目的困难条件下，基于深感数千年文化积淀之宝贵，为了弘扬民族文化传统，博采众专、刻苦钻研，取得了初步可喜的成果，将中国传统园林艺术理论和手法归纳为明旨、问名、相地、借景、立意、布局、理微和余韵，得到前辈专家的肯定和鼓励。（北京林业大学评）

孟兆祯是中国著名的风景园林教育家、理论家和实践家，他对中国传统风景园林艺术融会贯通，并因地、因时巧妙地与当今中国风景园林行业所面临的现实问题相结合，取得了令人瞩目的成就。他是中国风景园林界公认的大师级人物。正因为他本人行程数十万里的亲身实践和研究，其许多真知灼见不仅接地气，更接人气，并逐渐形成了一个借古开今的、具有中国特色的孟兆祯风景园林学术思想体系，这对指导中国风景园林行业的理论和实践具有重要影响。（北京林业大学园林学院评）

孟兆祯做为当今中国风景园林界唯一的工程院院士，六十年来坚守着中国传统文化中“天人共荣、与天同调”的思想，并将此融合到园林研究与具体实践中。不仅集大成总结了中国传统园林的主要内容与思想精髓，促进了中国传统园林文化的传承，更将天人合一、人与自然和谐共存的精髓融入到现代园林建设与城市的发展当中。（中国中央电视台《大家》栏目评）