徐建国及其团队长期在第一线，从事新发、突发、不明原因性传染病疫情的病原学研究，主持完成多起在我国有较大影响的传染病疫情或事件的病原学调查，包括1、1995年山东某儿童多细菌协同性坏疽，2、1997年四川某医院星状奴卡氏菌感染事件；3、1999年苏皖大肠杆菌O157：H7爆发；4、2005年四川人感染序列7型猪链球菌爆发；5、2005年发现和命名脑膜炎奈瑟菌4821序列群；6、2006年在我国发现人粒细胞无形体可人传人；7、2008年奥运期间一输入性类鼻疽；8、2010年发现和命名福氏志贺菌Xv血清型；9、发起建设PulseNet China。

所取得的科研成果，提高了传染病疫情应急处置的科技水平和控制效果。除了为控制疫情的流行做出贡献外，也在国际著名杂志发表了多篇有影响力的论文，包括JAMA、 Lancet、Clinical Infectious Disease 等。