1987年至1995年,徐利敏专注于植物病害研究,参与了自治区“七五”和“八五”重点科技攻关项目,深入基层进行向日葵和大豆菌核病的防治研究。他揭示了病原菌的特性,建立了国际先进水平的向日葵、大豆菌核病菌核累积净系统模型,项目带来的纯增经济效益达3.9亿元,荣获自治区科技进步一等奖。
1996年至2000年,他主持了“小麦病虫草害综合防治技术研究”,对小麦病虫害进行了全面研究,并在蚜虫防治方面填补了自治区空白,项目荣获自治区科技进步三等奖。此外,他还参与多个获奖项目,包括自治区科技承包一等奖和自治区农牧渔业丰收一等奖。
2000年至2001年,徐利敏主持了巴盟地区瓜类病虫害综合治理项目,提出了一套综合防治措施,推广面积8.4万亩,为当地瓜类生产带来了显著经济效益,项目被评为自治区农业科技承包一等奖。
2001年至2006年,他转战无公害蔬菜和瓜果生产技术研究,主持了自治区多项开发项目,为自治区无公害产业的发展提供了关键技术,推动了自治区农业标准化生产。
2004年,参与的Web病虫害诊断查询系统项目,成果在自治区农牧业信息网上广泛应用,获自治区科技进步二等奖。
自2007年起,他继续在农作物与肉羊技术集成、重大病虫害防治以及向日葵和番茄病害防治项目上做出贡献,持续为自治区农业技术的进步贡献力量。