李新海研究员为中国农业科学院玉米遗传改良与新品种选育创新团队首席，国家玉米产业技术体系首席，转基因专项重大课题负责人。主持的项目有转基因专项重大课题，国家玉米产业技术体系首席兼岗位科学家，国家自然科学基金面上项目，中国农科院创新工程等。

围绕玉米产量、品质、抗性以及机械化等重要性状的遗传分析与种质改良，重点开展玉米遗传改良与新品种选育，克隆重要农艺性状关键基因，深入研究基因功能，解析性状形成的分子基础；创新分子标记选择、转基因与杂种优势群划分技术，创制优异新种质和新自交系，培育高产、优质、多抗和广适玉米新品种。揭示了玉米抗矮花叶病、丝黑穗病、粗缩病和开花期耐旱的遗传机制，发掘新基因/QTL 10个，开发实用分子标记12个，建立了优质蛋白玉米和抗矮花叶病基因的分子标记技术，促进了育种技术发展；创建并改良4个优良育种群体（中群15、中群16、中东群1号和中东群2号）；创制出高配合力育种新材料136份和优良自交系12个，丰富了我国玉米种质基础；选育6个玉米新品种（中龙1号、中东青2号、中东玉1号、中单122、中单105和中单121），促进了我国玉米种业和生产的发展。发表论文126篇，通讯作者和第一作者SCI收录32篇，获发明专利8项，国家科技进步二等奖2项。