W Akademickim Rankingu Uniwersytetów Świata University of Wisconsin-Madison znalazł się na 16 miejscu najlepszych uniwersytetów na świecie. W raporcie Gourman jego program studiów został sklasyfikowany na trzecim miejscu, po Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i Uniwersytecie Michigan.
Uczelnia zajmuje drugie miejsce, po Uniwersytecie Harvarda, pod względem liczby absolwentów otrzymujących doktoraty. Jest jednym z 60 członków Amerykańskiego Stowarzyszenie Uniwersytetów (Association of American Universities).
Badania W 2003-2004 szkoła przeznaczyła 721 milion dolarów na badania w miasteczku uniwersyteckim. Oznacza to, iż University of Wisconsin-Madison jest czwartą uczelnią pod względem nakładów na badania uniwersyteckie w Stanach Zjednoczonych za Uniwersytetem Johnsa Hopkinsa, Uniwersytetem Kalifornijskim w Los Angeles i Uniwersytetem Michigan (w Ann Arbor).
Uniwersytet jest znany z badań nad komórkami embrionalnymi. Uniwersytecki profesor James Thomson był pierwszym naukowcem, który oddzielił ludzkie zarodkowe komórki macierzyste. Te i inne badania są po części finansowane przez Wisconsin Alumni Research Foundation.