科研项目：2025年-2028年，国家自然科学基金项目“大规模线性逆问题的分裂-融合-共识算法及在数据价值计算中的应用”（12471295）（参加）；2018年-2021年，国家自然科学基金项目“变量部分稀疏正则化算法设计与研究”（11771003）（主持）；2012年-2015年，国家自然科学基金项目“信号和图像处理中的邻近点分裂算法研究”（61179033）（主持）；2009年-2011年，国家自然科学基金项目“算法微分实现与最优化方法研究”（10871014）（主持）；其它如北京市教委项目和北京市优秀人才项目等。

在《Journal of Optimization Theory and Applications》，《Computational Optimization and Applications》，《Journal of Global Optimization》，《IEEE Transactions on Information Forensics and Security》，《Mathematics》，《Neurocomputing》，《Optimization Letters》，《Journal of the Operations Research Society of China》，《Optimization MethodsandSoftware》，《Knowledge-Based Systems》，《Tsinghua Science and Technology》等著名刊物上发表学术论文50余篇。

出版著作2部：《自动微分方法与最优化》，张海斌,高欢，科学出版社，ISBN:9787030471017, 2016;《凸优化理论与算法》，张海斌，张凯丽，科学出版社，ISBN:9787030655745，2020