В течение многих лет Бардин был признанным научным руководителем и организатором металлургической науки, объединяя фундаментальные и прикладные исследования, интегрируя усилия ученых Академии наук СССР, отраслевых институтов, заводских лабораторий и инженеров-практиков. Однако, несмотря на огромную роль в развитии именно металлургической науки и техники, необходимо подчеркнуть, что это была хотя и главная, но все же только одна из многих областей его деятельности. В суровые годы Великой Отечественной войны Бардин был одним из руководителей работ Академии наук СССР по мобилизации ресурсов восточных районов страны на нужды обороны. За работу на этом поприще он был удостоен в 1942 г. Государственной премии. Будучи вице-президентом Академии наук СССР, Бардин руководил важными работами по развитию материальной базы академической науки. Под его непосредственным руководством строились новые институты, создавались их экспериментальные базы. Он руководил восстановлением ряда научных объектов, разрушенных в период войны.
Стремясь не только в теории, но и на практике реализовать идею четкого взаимодействия и одновременно разграничения деятельности академических и отраслевых институтов, И.П. Бардин в 1944 г. создает и возглавляет до конца жизни уникальное по своей структуре научное учреждение – Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии (ЦНИИчермет), носящий его имя. ЦНИИчермет был задуман Бардиным как «своего рода научно-исследовательский комбинат» с единой производственной и экспериментальной базой, сочетавший теоретические и прикладные исследования по основным направлениям металлургии. Структура научных подразделений и состав ведущих ученых, приглашенных Бардиным, позволили институту стать во второй половине XXв. важнейшим связующим звеном между фундаментальной физической и химической наукой и прикладными разработками в области металлургии.
Многие годы Бардин занимался проблемой интенсификации металлургических процессов путем использования кислорода, придавая этому направлению исследований первостепенное значение. Как и при оценке других проблем, ученый стремился комплексно обосновать эффективность применения кислорода. В том, что в последующие годы страна получила многие дополнительные миллионы тонн чугуна и стали за счет применения кислорода в доменном и сталеплавильном производствах, большая личная заслуга академика. В 1949 г. за работы по интенсификации мартеновского процесса при помощи кислорода он был удостоен Государственной премии.
Рассматривая деятельность Бардина как организатора металлургической науки, следует отметить его отношение к так называемому «заводскому сектору науки», к научным ячейкам, работающим непосредственно в составе промышленных предприятий. Ученый утверждал, что по своей сути заводская лаборатория является проводником передовой технической мысли на производстве, важнейшим фактором его технического прогресса, «мозгом предприятия». На протяжении всей своей жизни он был не просто сторонником развития исследований непосредственно на заводе, но и активным проводником этой формы организации науки в практику промышленности. В частности, одна из первых современных заводских лабораторий была создана Бардиным в период его работы на Кузнецком металлургическом комбинате.