徐怀恕大学毕业后，前期主要从事人类肠道细菌及病原菌在海洋与河口环境中存活规律的研究，先后参加了“霍乱弧菌的越冬问题及其隐蔽场所”等研究，获1988年浙江省医药卫生科技进步一等奖。主持研究“一种新发现的细菌的特殊存活形式——活的非可培养状态”，获1991年国家教委科技进步一等奖，从事水产养殖动物病害的研究，完成八五攻关的应用”及欧洲联盟国际合作科研项目“对虾苗期细菌性病害的珍断与控制”。与美国合作进行“海洋生物资源开发”的长期合作科研项目已经开始研究工作，发表论文75篇。

徐怀恕为中国微生物学会常务理事，中国生态学会常务理事，中国海洋生物工程学会理事，美国微生物学会会员美国科学促进协会会员，世界菌种收藏联合会会员。担任《生物多样性》编委、《微生物学报》编委、《青岛海洋大学学报》主任编委；并长期担任联合国教科文织织生物工程委员会委员和联合国教科文组织中国海洋生物工程中心主任，负责东亚东南地区发展中国家青年科学家的教育培训工作及组织国际学术会议工作，并于1998年10月主持了在青岛召开的“国际海洋生物工程学进展与展望学术会议”。

徐怀恕于1991年被授予“山东省高等学校先进科技工作者”，1992年享受国家政府特别津贴，1993年被

徐怀恕被授予“山东省专业技术拔尖人才”，1995年被授予“山东省优秀教师”，1999年被教育部评为全国优秀教授等称号，于2001年6月14日因病逝世。