他最初从事概率论与耗散结构理论方面的研究与教学工作，从20世纪70年代后期开始，致力于模糊数学的研究。汪培庄先后在国内外多种研究期刊发表学术论文200余篇，其中多篇论文被美国《数学评论》和德国《数学评论》分别摘录；著书10余部，其中《模糊集合论及其应用》1983年获全国优秀科技书目纪念奖，《应用模糊数学》1991年获全国高等学校优秀教材国家教委科技进步奖一等奖，《汪培庄文集：模糊数学与优化》于2013年在北京师范大学出版社出版。

汪培庄是我国模糊数学研究领域的开拓者之一，是模糊数学学科的学术带头人，是国家教育委员会直属数学规划工作组扩大会议成员。1982年获北京市科技先进工作者称号，1982年获教育部科技进步奖二等奖，1986年获国家有突出贡献中青年专家称号，1987年获国家自然科学奖四等奖，2004年获国家科技进步奖二等奖，2019年获得中国人工智能学会会士，2021年获中国人工智能原始基础创新特别贡献奖。

他于1993年1月至2003年1月任中国人民政治协商会议北京市委员会第八、九届委员，1993年3月至1998年3月任中国人民政治协商会议第八届全国委员会委员，1995年5月至1998年10月任模糊信息处理与模糊推理机国家专业实验室学术委员会主任委员。

汪培庄曾任国际模糊系统学会副主席，兼任广州大学副校长、广州大学模糊系统与知识工程研究所所长、中国管理科学研究院院务委员及该院模糊信息与决策研究所所长、中国现代设计法协会首席学术顾问、中国系统工程学会常务理事、中国人工智能学会常务理事、《模糊系统与数学》杂志副主编、《应用数学》副主编，《数学研究与评论》常务编委、《工程数学学报》特约编委、《数学季刊》《高校应用数学学报》《潜科学》《软科学研究》《系统工程学报》编委、法国《模糊集理论与应用快报》（BUSEFAL）国外编委、德国《数学评论》评论员、国际刊物《模糊集与系统》《信息科学》以及《智能系统》评论员等。

91社据北京师范大学数学科学学院官网消息，汪培庄教授治丧办公室6月20日发布讣告：北京师范大学数学科学学院汪培庄教授，因病于2025年6月18日凌晨3时26分在北京逝世，享年89岁。

汪培庄于1957年本科毕业于北京师范大学数学系后留校任教，1979年2月任讲师，1981年3月任副教授，1983年5月任教授，1986年7月在北京师范大学建立了我国第一个以模糊数学方向命名的应用数学博士点，并任博士生导师。1989年春，他由国家人事部委派到新加坡国立大学系统科学研究院建立模糊数学学科的工作，并先后应邀赴美国，欧洲，日本，及中国香港和中国台湾等地讲学，1998年10月退休，2012年至2021年任辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院院长。