Fermi se stal americkým občanem v roce 1944. V roce 1946, se vrátil na University of Chicago jako Charles H. Swift působí jako profesor fyziky-člen univerzitní nově zřízeného ústavu pro jaderný studií (nyní jmenoval Enrico Fermi Institute). Témata teoretického a experimentálního výzkumu Fermiho během svého působení na univerzitě v Chicagu součástí jaderné a neutronové fyziky, kosmického záření, fyziku a fyziku částic. On ovlivnil vývoj synchrocyclotron na univerzitě. V době svého dokončení, tento stroj byl jeden z nejsilnějších cyclotrons na světě. Fermi používal synchrocyclotron v jeho výzkumu do prostředku, kterým je jádro drží pohromadě ve stabilním stavu.
Po druhé světové válce, Fermi a další vědci argumentoval proti Spojeným státům vývoji vodíkové bomby, když tento projekt byl diskutován. Jejich rada byla ignorována, a Spojené státy explodovala první vodíkovou bombu v roce 1952, a tak dosáhl jako první na světě ve velkém měřítku termonukleární reakce.
V roce 1954, Fermi byl diagnostikován s rakovinou žaludku, a zemřel téhož roku , Během svého života byl dělán člen několika akademií a učených společností v Itálii av zahraničí, včetně Royal Academy of Itálii a Národní akademie věd (Spojené státy). On přijal čestné doktoráty od několika institucí, včetně Harvardu a Yale univerzity.
Po jeho smrti se ocenění Enrico Fermi byla založena. Fermi získal první ocenění Enrico Fermi posmrtně. Nyní spravuje amerického ministerstva energetiky USA, ocenění se uděluje vědci z mezinárodního významu pro jejich života mimořádné výkony v vývoje, použití nebo výrobu energie.
prvek s atomovým číslem 100 je jmenován fermium ve Fermiho čest, jako je jednotka pro jaderné rozměry, Fermi. Vědci používají pojem fermiony popsat částice poslouchat Fermi-Dirac statistiky. Významný atomová výzkumná laboratoř u Batavia, Illinois, nese Fermiho jméno; to je známé jako Fermi National Accelerator Laboratory.
