1994年4月—1995年5月，担任北京航空航天大学副校长。

1995年6月—1996年1月，担任国务院学位委员会办公室副主任。

1996年1月—2001年3月，担任国务院学位委员会办公室主任、教育部研究生工作办公室主任。

2001年4月—2005年11月，担任教育部副部长、党组成员。

2005年11月—2009年4月，担任教育部副部长、党组成员兼国家语言文字工作委员会主任。

2008年3月—2013年3月，担任第十一届中国人民政治协商会议委员。

2009年4月，担任国家语言文字工作委员会主任。

2011年5月，当选为中国科学技术协会第八届全国委员会副主席。

2013年12月，当选中国工程院院士。

2014年6月，当选北京航空航天大学学术委员会主任委员。

2015年6月，受聘浙江工商大学信息学院名誉院长。

2017年12月，当选《中国研究生》杂志编委会主任。

2018年12月，担任第二届全国民族教育专家委员会主任。

2019年11月，被聘为华北电力大学人工智能学院专家委员会主任。

2022年7月28日，担任北京人工智能产业联盟专家顾问委员会主任。

2023年11月26日，受聘担任河南先进航空仿真技术产业研究院专家技术委员会主任。

赵沁平先后主持完成了国家自然科学基金重大、重点项目、国家863、国防科技等20余项国家科技计划项目。在中国率先开展了机器类比推理研究，主持设计实现了芯片级类比推理器，构建了类比推理机系统。作为中国虚拟现实领域的开拓者之一，持续进行虚拟现实技术研究、系统研制和应用推广。在虚拟现实高精度快速建模和实时逼真绘制方面提出一系列新方法、新算法。主持建立了中国第一个基于广域专用计算机网络的分布式虚拟环境DVENET。主持研制了具有自主知识产权的实时三维图形平台BH_GRAPH、分布交互仿真应用程序运行平台BH_RTI。组织开发了“***战术指挥模拟训练系统”、“虚实融合的飞机驾驶舱布局设计系统”、“抗战胜利70周年阅兵方案三维推演和决策系统”、“医疗手术模拟器”等国内有影响的虚拟现实应用系统。作为系统集成单位的负责人，赵沁平教授主持了国家“863”计划计算机主题重点项目“分布式虚拟环境”的研制工作。与合作单位一起，初步建立了中国第一个基于关于专用网络的分布式虚拟现实研究与应用开发支撑环境。

截至2017年5月，赵沁平已培养博士63人，硕士近百人。

赵沁平认为，中国高校建设要回归教育本身，回归教育既要满足社会的发展，又要引领社会的发展，他认为一流大学的核心使命是培养人才，大学的教育要从过多的非学术性社会责任中跳脱出来，只有将大学主要力量转移到学术上来，才能履行大学引领社会未来发展的使命，回归教育的过程虽然会比较缓慢，但是这也是各大高校继续发展下去的必然趋势，是不能以个人意志为转移的。

赵沁平还谈到了现代大学制度的一些问题。他认为，现代大学制度在满足社会需求的过程中，还要起到引领社会发展，尤其是社会文化发展的作用。现代高校的教育制度不仅仅要对政府负责，也要对百姓负责。

赵沁平表示，在国家重大科学工程建设项目的选择上，高校要确立好目标，认清优势所在，建设跨校、跨国的国际平台，发挥国际交流的联动作用，形成对等交流机制，建立优势课题科研群体。他指出，现代高校建设要统筹发展，经济效益和社会效益同等重要。

赵沁平提出要把握“大数据”建设机遇，与大数据、软件等学院学科密切合作，实现共同发展。他鼓励学院要在人才引进和培养上下大功夫，不断充实专业人才队伍，切实提高科研综合实力。

2018年1月15日，赵沁平为天津师范大学师生带来“虚拟现实+教育”专题学术报告。

2018年9月4日下午，赵沁平在清华大学计算机系60周年系庆系列学术报告活动中做主题演讲。

2018年4月2日，北青大讲堂举办赵沁平院士“研究生创新思维的火种”专题学术报告会。

赵沁平身兼《计算机研究与发展》编委会副主编、《中国科学》F辑编委会副主编、中国系统仿真学会理事长、科技部“十二五”国家高技术研究发展计划（863计划）战略研究专家顾问组专家、中国计算机学会理事、奖励委员会主席、《中国研究生》杂志编委会主任、浙江工商大学信息学院名誉院长、北京航空航天大学学术委员会主任委员、解放军总装备部科学技术委员会委员、第十一届中国人民政治协商会议委员、教育部第二届教育信息化专家组组长等职务。

赵沁平是中国最早从事虚拟现实技术的研究者之一，他坚持开展虚拟现实技术的研究、开发与应用。（北京航空航天大学评）

赵沁平多年来一直在计算机科学领域进行虚拟现实技术和系统研究，是中国的虚拟现实领域的开拓者之一。（中国工程院评）