1953年開(kāi)始冬小麥的物候觀測(cè)工作，繼而又進(jìn)行了棉花、水稻的物候觀測(cè)。

1955年選聘為中國(guó)科學(xué)院院士（學(xué)部委員），兼任生物學(xué)地學(xué)部主任。

1955年6月，時(shí)任中科院院長(zhǎng)郭沫若在學(xué)部成立大會(huì)的報(bào)告中，正式提出了要在院內(nèi)設(shè)置一個(gè)“綜合考察工作委員會(huì)”，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)綜合性的考察工作，以適應(yīng)全院日益繁重的綜合考察任務(wù)。在竺可楨的推動(dòng)下，1956年1月1日，“綜合考察工作委員會(huì)”正式成立，竺可楨親自擔(dān)任了委員會(huì)主任。

1957年起把農(nóng)作物物候的觀測(cè)工作推向了全國(guó)。

1961年，在竺可楨的指導(dǎo)下，由中國(guó)科學(xué)院地理研究所主持建立了全國(guó)物候觀測(cè)網(wǎng)，制定了物候觀測(cè)方法（草案），確定國(guó)內(nèi)共同物候觀測(cè)種類(lèi)。

1962年6月，他以72歲高齡加入中國(guó)共產(chǎn)黨。

1963年，他聯(lián)合其他科學(xué)界代表由他領(lǐng)銜向人民代表大會(huì)呼吁開(kāi)展自然保護(hù)工作。

1964年，竺可楨發(fā)表了《論我國(guó)氣候的特點(diǎn)及其與糧食生產(chǎn)的關(guān)系》，分析了光、溫度、降雨對(duì)糧食的影響，提出了發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多設(shè)想。毛澤東看到此文非常高興，專(zhuān)門(mén)請(qǐng)?bào)每蓸E到中南海談。對(duì)他說(shuō)：“你的文章寫(xiě)得好?。∥覀冇袀€(gè)農(nóng)業(yè)八字憲法，只管地，你的文章管了天，彌補(bǔ)了八字憲法的不足?！?/p>

文化大革命期間，他是中科院惟一一個(gè)可以不參加中科院黨組活動(dòng)的黨員副院長(zhǎng)，由于周恩來(lái)的保護(hù)，他沒(méi)有直接受到暴力沖擊。整個(gè)“文革”期間，他既沒(méi)有受到正面批判斗爭(zhēng)，也沒(méi)有遭到抄家之禍。