李政道的岳父秦梦九毕业于上海交通大学的前身——清朝邮传部上海高等实业学堂。其后曾任财政部赋税司科员，审计院核算员等职。

秦梦九将出售其在北京后门外白米斜街冰窖胡同2号（今白米北巷附近，已无完整存迹）寓所的部分资金援建工业馆（现徐汇校区工程馆），支持上海交通大学发展。

为了能让上海交通大学师生了解国际物理发展的最新动态，李政道就向上海交通大学捐赠了三册《物理讲义》和两册物理习题，为上海交通大学教育事业发展提供支持。

20世纪50年代前后，李政道的五弟李学道、小妹李雅芸先后毕业于交大船舶系，而后李学道曾于60年代执教船舶系，李雅芸曾于70年代执教固体力学系。

李政道受聘为上海交通大学名誉教授。以表彰李政道在推进国际教育、科技领域合作交流，促进人才培养，协力科技攻关等方面对上海交通大学的帮助。他在受聘仪式上勉励上海交通大学学子“坚持自尊自信”。

李政道首次到访上海交通大学，访校期间赠送工程力学系一台电子计算机，并商谈了交换研究人员和学生等事宜。同年5月李政道第一次提出设立中美联合招考物理研究生项目（以下简称“CUSPEA项目”），在上海交通大学的访学交流在一定程度上为李政道考量设计CUSPEA项目提供了重要参考。李政道在谈及CUSPEA项目时曾说道：“必须尽快为祖国的一批年轻人创造系统学习和发展的机会，特别是让他们能到美国世界第一流的研究院和大学去系统学习，这才是培养人才的一个长远之计，也是我义不容辞的责任。”他身体力行十数年，为推动CUSPEA项目落地实施付出良多。自1980年开始至1987年，上海交通大学共有11位学子通过李政道组织设立的出国深造。

中美高能物理合作是李政道最为重视的事业之一，也是两国间自改革开放后开始最早、持续时间最长的合作项目。2003至2006年，时任中国科学院基础科学局局长的张杰院士担任中美高能物理合作会谈中方代表团团长。在李政道的指导下，张杰院士推进中美合作，创造性地解决了中美科技合作中诸多难题，深得李政道信任，被李政道称为“忘年至交”。

2006年起，张杰院士就任上海交通大学校长，极大增进了李政道对上海交通大学的了解。张杰院士在专业领域中的造诣，对中国科学发展的信心与卓识以待人接物中的朝气与自信都给李政道留下了极深刻印象。

李政道受张杰校长之邀访问上海交大，做客励志讲坛，以“以天之语，解物之道”为主题做科学报告，并与师生展开深入交流。

2010年访问期间，李政道经与张杰数度“秉烛深谈”，深刻认同交大文化与人才培养理念，遂决定将其收藏多年的手稿、奖章、艺术珍藏和故居等捐赠给交大，以激励后学。

自2011年起，李政道陆续将各类文献手稿、诺贝尔奖章、科艺作品及上海的房产无偿捐赠给上海交通大学。张杰校长专程赴哥伦比亚大学，征得李政道同意，使用李政道之名命名一座新的图书馆。同年，教育部同意立项建设上海交通大学李政道图书馆。

李政道向上海交通大学捐款设立永久基金项目“上海交通大学李政道科学与艺术讲座基金”，以“科艺融合”的理念助力上海交通大学交叉学科建设和新型人才培养。

为了纪念夫人秦惠䇹女士，同时让高校本科学生尽早接触科学研究与活跃科学家，李政道与1998年用私人继续设立了永久基金项目“秦惠䇹与李政道中国大学生见习进修基金”（以下简称“䇹政基金”）。2013年上海交通大学加入䇹政基金，以“培养具有全球视野和创新思维的科研精英及领袖人才”为目标，十年运行已顺利培养䇹政学者325人。

李政道图书馆在上海交通大学闵行校区正式落成，李先生捐赠的各类珍贵资料收藏于馆内。

李政道的长子李中清教授在21世纪初就受聘为上海交通大学访问讲席教授、人文学院东北历史与社会研究中心主任，2014年起任李政道图书馆馆长。

李政道亲笔致信各䇹政高校，将䇹政基金管理委员会依托单位移至上海交通大学。

5月12日，李政道的长孙、斯坦福大学医学博士李善时成为上海交通大学李政道图书馆李政道报告厅的首场报告嘉宾。

2016年，在李政道的建议下，上海交通大学设立以培养国际性大师级第一流人才为目标的李政道研究所，旨在建设成为世界顶级科学研究机构，推动中国基础研究聚焦根本性科学问题。

李政道受聘为李政道研究所名誉所长。

在李政道捐赠的上海旧居成立全球首个“CUSPEA之家”， 延揽八方CUSPEA学者、汇聚顶尖科学大脑。

2021年，李政道同意在上海交通大学设立李政道物理班，志在培养基础科学优秀人才。