2011年，在美国学习工作了8年的王博，放弃了美国绿卡以及美国公司股份，回到中国。王博2016年在接受北理工电视台采访时回忆了自己辞职的一段经历：“决定回来的时候跑去跟（美国）公司的（老板）辞职，公司（老板）很不高兴，他说对方给你多少钱我们可以给你双倍。我当时说可能不到1000美金，他说一天是吧，他说一天我们也可以考虑给你比这高，我说不是一天，是一个月。”

2011年9月，王博正式入职北理工化学学院，时年28岁的他入选“北京理工大学杰出中青年教师发展支持计划”，成为学校最年轻的教授、博导。“博士毕业后，我开始寻找国内的科研平台，最终被我们北理工所吸引，它有着深厚的国防底蕴，雄厚的科研实力，优秀的科研成果，它广阔的科研平台、浓厚的学术氛围，尤其是纳贤人才的态度，成为我回国工作并扎根北理工的最主要原因。”王博称。

2015年10月，王博任北理工化学学院副院长，2016年6月任化学与化工学院常务副院长，2017年11月任北理工前沿交叉科学研究院常务副院长。

据北理工官网介绍，王博从事新型纳米多孔材料、开放框架聚合物理论与设计及其在关键分离过程、环境防护以及能源气体生产与储能等领域的应用研究，在Nature、Science等学术期刊上发表60余篇论文，论文SCI他引超过8000次，获美国授权专利6项，获中国授权发明专利3项。