در سال ۱۳۱۴ هیات ممیزه دانشگاه تهران، مرکب از علی‌اکبر دهخدا، ولی‌الله نصر و نصرالله تقوی، تالیف ارزنده ایشان را به نام «تحقیق در زندگانی مولانا جلال‌‌الدین بلخی» ارزیابی و به او گواهینامه دکتری اعطا کردند. به استناد این گواهینامه، در همان سال، به سمت استادی دانشسرای عالی و دانشکده‌های معقول و منقول (الهیات) دانشگاه تهران نائل آمد. سپس در سال ۱۳۲۳، براساس رای شورای استادان، به ریاست دانشکده معقول و منقول برگزیده شد و تا سال ۱۳۴۶ در این سمت باقی  ماند.

 وی از ابتدای تاسیس دوره دکتری ادبیات فارسی در دانشگاه تهران، تدریس در دوره دکترا را به عهده گرفت و برنامه این دوره را پایه‌گذاری کرد. فروزانفر استاد راهنمای جمعی از دانشجویان مبرز دوره دکتری در دانشکده‌های ادبیات و الهیات بود که اغلب آنان بعدها استادان برجسته ادب پارسی و مطالعات فرهنگ ایران شدند؛ از جمله: پرویز ناتل خانلری، ذبیح‌الله صفا، مهدی حمیدی شیرازی، عبدالحسین زرین‌کوب، غلامحسین یوسفی، محمدامین ریاحی، قدمعلی سرامی، سیدمحمد دبیرسیاقی، محمدرضا شفیعی کدکنی، سیمین دانشور، ضیاءالدین سجادی، جلال متینی، سیدصادق گوهرین، منوچهر ستوده، منوچهر مرتضوی و بسیاری دیگر. بدیع‌الزمان فروزانفر در سال ۱۳۴۶ از استادی دانشگاه بازنشسته شد؛ اما همکاری خود را برای تدریس در دوره دکترای ادبیات فارسی تا روزهای پایانی عمر ادامه داد.