中华人民共和国成立后，赵善欢历任中山大学农学院教授，副院长。并再次被借调到北京，参与筹建中国科学院昆虫毒理研究室的工作。

1952年，全国高等学校院系调整，中山大学农学院与岭南大学农学院合并，成立华南农学院，赵善欢被任命为副院长，协助丁颖院长工作。这时他正值年富力强，除了繁忙的行政工作外，还坚持教学、科研工作，同时自学俄语。1957年，他出访苏联，进行合作科研、考察及讲学。一年后，他已能用俄文撰写科学论文，并在苏联有关刊物上发表。

1933年，赵善欢从农业专门部毕业，留校担任昆虫学助教。1934年，他深入广东十多个县，跋涉数千里，耗时两月余，广泛调查各地农作物的主要虫害，写出了《广东虫害初步调查报告》。尤其伟对此十分赞赏，为之写了序言，作为研究报告在刊物上发表。1935年，中山大学农学院选派几位教师赴美留学，赵善欢以优异的考试成绩被选送美国俄勒冈农业大学深造。由于赵善欢在国内只是农业专门部毕业，未获得学士学位，按校方规定，必须补习两年课程，先取得学士学位，才能攻读硕士学位。但是，赵善欢以惊人的毅力，用了不到一年的时间就修完了两年的全部课程，最后以优异的成绩获得了学士学位。1936年秋，赵善欢前往康奈尔大学研究生院学习。途中，取道加州南部到当时世界著名的加州大学河边镇分校柑桔试验场进行了短期的实习。在这里他学到了不少课堂上学不到的知识，掌握了柑桔害虫生物防治和化学防治的原理和实验方法。

1939年，他受聘兼任康奈尔大学研究院的研究员，尽管待遇丰厚，生活舒适，但面对国内抗日战争激起，报效祖国的热忱使赵善欢毅然辞去康奈尔大学职务，携带大批专业书刊，取道香港回到战乱中迁至云南澄江的中山大学农学院，任副教授。当时教学条件十分困难，他借助于渊博的知识和勤奋的工作，取得了较好的教学效果。第二年被晋升为教授，这时他年仅26岁，是当时中国为数不多的年轻教授之一。