孙广宇的研究领域为体系架构设计与自动化技术，包括：领域定制架构设计与自动化、面向新器件的架构设计与自动化、架构/电路/器件跨层次协同设计与自动化等。在包括ISCA、MICRO、HPCA、DAC、TCAD等高质量会议与期刊发表论文140余篇，并获得最佳论文奖3次、最佳论文提名3次，论文引用8000余次，h-index 35。孙广宇是DAC Under-40 Innovators Award、CCF-IEEE CS青年科学家、北京市智源青年科学家获得者。现担任ACM JETC的Associate Editor，曾担任IEEE NVMSA2021大会共同主席、IEEE RTCSA2019、CCF APPT2017、IEEE NAS2012的程序委员会共同主席，以及包括顶级国际会议MICRO、HPCA、DAC等在内的20几个程序委员会委员。

成果论文详见谷歌学术