1996年3月—1996年4月，担任哈尔滨建筑大学校长助理（正处级）。

1996年4月—1999年6月，担任哈尔滨建筑大学校长助理、党委常委。

1998年，入选国家“百千万人才计划”一、二层次；同年，获得教育部“跨世纪优秀人才培养计划”基金资助；同年，享受国务院政府特殊津贴。

1999年6月—2000年6月，担任哈尔滨建筑大学副校长、党委常委（副司长级）。

2000年6月—2000年9月，担任哈尔滨工业大学校长助理（副司局级）。

2000年9月—2009年3月，担任哈尔滨工业大学校长助理、市政环境工程学院院长。

2001年，获得国家杰出青年科学基金资助。

2009年3月—2011年7月，担任哈尔滨工业大学副校长、党委常委。

2009年12月，当选为中国工程院院士。

2011年7月—2019年5月，担任哈尔滨工业大学副校长、党委常委（正司局级）。

任南琪率先完成了世界首例生物制氢中试（1999年）和生产规模试验（2005年），推进了生物制氢技术的工业化进程；开发出针对高浓度难降解工业有机废水集成化处理理论、技术与装备；主持开展了大尺度环境中持久性有毒物质环境风险及生态安全研究，组织建立了“国际持久性有毒物质联合研究中心”；提出了符合中国国情具有生态功能导向的城市水循环系统4.0及海绵城市建设路径及技术措施。

根据2021年10月中国工程院网站显示，任南琪先后发表论文SCI收录500余篇，著作12部。

根据2021年10月中国工程院网站显示，任南琪先后获得国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级奖12项；授权国家发明专利60余项。

任南琪认为：人才是一切发展的源泉，人才是科学、社会发展的主导，单打独斗早已不适应新世纪学术、科研发展的需要。

任南琪于1996年起开始着手培育科研团队，2000年开始，他开始策划组建一个多学科交叉融合的人才队伍，以应对学科发展和重大科研攻关的需求。经过3年酝酿、拓展和融合，以任南琪为首聚集了一批青年人才，如马军、崔福义、孙德智、赵庆良、冯玉杰、王鹏、于水利、汪群慧、刘惠玲、马放、王爱杰等教授在内的团队成员。该团队2004年获批首批教育部创新团队（城市水质保障与水资源可持续利用）；2006年以该团队为依托获得国家发改委批准建设的城市水资源开发利用（北方）国家工程研究中心；2007年又以该团队为人才依托，城市水资源与水环境国家重点实验室正式获批；2008年，还是依托该团队的人才和重点实验室的科研平台优势，哈尔滨工业大学首个国家自然科学基金委“创新研究群体”（城市水质转化规律与保障技术）获批。

任南琪在生物制氢、工业废水处理等应用基础理论研究和相关人才队伍的培养方面取得了卓越成就。（《上海师大报》评）

任南琪作为环境工程学科的带头人，在生物制氢和工业废水处理研究等方面取得了显著成就。（时任黑龙江省省长栗战书评）

任南琪的研究视野一直紧跟国家战略需求，聚焦在生态环保领域，并做出卓越贡献。（哈尔滨工业大学（威海）校友网评）