1957年后，学校贯彻党和国家的教育方针，努力探索适合我国国情的高等教育办学道路。根据世界科学技术发展趋势和我国社会主义建设对人才的需求，学校加快推进教学科研，为新专业和新研究方向的发展夯实了基础。1959年，学校被中共中央指定为全国16所重点院校之一。学校作为一所新型的多学科的重点大学，在华东地区茁壮成长。

1956年2月，周恩来发出“向现代科学大进军”的号召。9月党的第八次全国代表大会决议中明确指出“积极地进行技术革命和文化革命”，在此形势下，全国进行教育大革命。1957年中共华东师大第一次党代会提出学校今后的中心任务是调动一切积极因素，努力提高教学质量和科学研究水平，为国家多培养合格的人民教师。1960年，学校第三次党代会号召全校立志攀登世界科学文化高峰，大大提高教育质量。    1957年9月，教育部批复同意学校成立人口地理研究室和河口研究室，分别是我国第一个从事人口研究与河口研究的机构。1958年，学校陆续建立了教育科学研究室，以及电子学、原子物理、固体物理、光学等一批理科研究室及专业实验室，开展学术研究活动。1960年10月，学校第一个研究所——华东师大教育科学研究所成立；完成了《形式逻辑》《文学概论》《中华人民共和国史》等重要科研项目。1964年，在全国工业新产品展览会与教育部首届高校科研成果展览会上，学校“红外分光光度计”、“宽谱线核磁共振波谱仪”、“自旋回波核磁共振波谱仪”和“核四极共振波谱仪”等4项研究成果获得三等奖，在国内高校居领先地位。

1959年3月22日，中共中央发布《关于在高等学校中指定一批重点学校的决定》，华东师大被指定为全国16所重点高等学校之一

    1958年，学校通过科研开辟了一些新的学科分支和课程，新建了一批专业和专门化教学小组。增设心理学、中国史、世界史、英语、计算数学、无线电电子学、固体物理、高分子化学、生物物理、生物化学、动力地貌、地质普查与勘探及海洋方面的新专业。1959年起，研究生培养由举办二年制研究生班改为以招收三年制研究生为主。1960年6月，学校提出从1959级起各专业学制均改为五年。与此同时，学校还扩招成人教育。1964年11月成立半工半读师范学院，校党委书记常溪萍兼任院长。1965年，根据教育部文件精神，首次招收来自越南的留学生210多名。    1960年，学校成立红专学院，加强骨干师资培养。至1966年，全校教职工由建校初的338人增加到1975人，其中教师数由131人増到912人，在校学生4192名，有教育、政教、中文、历史、外语、数学、物理、化学、生物和地理等10个系。为国家培养各类人才15000余人。    学校在前进途中，也经历着曲折、坎坷和劫难。“文化大革命”期间，全国高等教育遭到严重破坏。1966年至1969年四年，学校停止招生。1970年恢复招生，但规模很小。1972年初，上海师范学院、上海教育学院、上海体育学院、上海半工半读师范学院等四校并入，且更名为上海师范大学。学校共有干部978人、各类教学人员2222人，职工759人，在校学员5711人（普通班784人、培训班4927人），共设教育、政教、中文、历史、外文、革命文艺、军体、数学、物理、化学、生物、地理等12个系。学校校部及理科设在原华东师范大学中山北路校园，文科（包括体育系）设在原上海师范学院桂林路校园。学校主要开设三年制普通班（工农兵学员）、外语培训班，以及函授和短训班等。1972至1978年，三年制普通班毕业学生5300余人。为培养国家紧缺的外语人才，1972年至1974年，学校招收三届“五七”干校外语培训班，共595人。

    在此期间，学校科研人员出于对事业的高度责任心，克服种种磨难，坚持对一些基础问题和生产建设中急需解决的问题进行研究，取得了一批科研成果。1970年，学校“671”科研组，在国际上首先从海水中提取到30克铀，得到了周恩来总理的高度评价。1971年，光学组建立在国内居领先水平的管道气体传输模拟实验室。河口海岸研究组为金山石化总厂一期工程的油码头选址提供了方案。文科方面，坚持编写完成《教育发展史》和《世界近代史》，标点《二十四史》等。