王俊教授在肺癌和食管癌等胸部肿瘤诊断和中具有很高的造诣。他在我国首先开展并积极倡导肺癌术前的纵隔镜病理分期和规范化，使之与国际接轨，从而显著提高了肺癌的效果。

王俊教授重要贡献之一是创立了我国的新学科-电视胸腔镜外科和胸部微创外科。十余年来，他成功地完成了胸腔镜外科的绝大多数中国第1例手术，至今在手术难度、手术种类和手术数量上居于国内和国际先进水平。在积累了丰富手术经验的基础上，他撰写30余篇有关胸腔镜的文章，主编了国内第1部胸腔镜专著，参与编写数部书籍的有关章节，编辑了第1套电视胸腔镜教学录象带和第1套胸腔镜多媒体光盘（5张），完成了我国第1个胸腔镜手术的国家远程教育项目，举办了7届全国电视胸腔镜外科手术学习班和6届全国电视胸腔镜外科研讨会，培养了全国75%以上的胸腔镜医师。其成果获得了2000年北京市科技进步三等奖。

在围手术期肺功能的研究领域，王俊教授在中国乃至世界都有显著的地位。他建立了中国术前定量预测肺切除术后肺功能的核素检查方法，显著提高了胸外科手术性评估的水平，大大缩短了我国在该领域与发达国家的差距。他在国际上首先证明DLCO较MVO2能更准确预测术后肺部并发症；DLCO与术后并发症和死亡率有关，而与长期生存率无关。他的新观点在国际杂志发表后，被近年出版的国外胸外科教科书和专著广泛引用。他也因此荣获了2001年北京市科技进步三等奖和中华医学会中青年外科奖。

目前，王俊教授还承担国家（自然基金）、卫生部、北京科委及北京大学等多项研究课题，从事着肺癌和食管癌基因方面的基础研究，以及新的手术方法、技术和器械的临床应用研究。并与北京大学医学部柯阳主任合作承担北京市科委重大项目（中国肺癌研究资助基金）--中国肺癌规范化和个体化方案的研究建立和推广。共发表学术研究论文200余篇。