Winthrop fue uno de los hombres de ciencia más importantes en Estados Unidos durante el siglo XVIII, y su impacto en los primeros avances técnicos en Nueva Inglaterra resultó particularmente significativo.

También tuvo una influencia decisiva en la educación filosófica temprana de John Adams, durante sus últimos tiempos en Harvard.

Durante nueve meses entre 1775 y 1776, cuando Harvard se trasladó a Concord (Massachusetts), Winthrop ocupó la casa que posteriormente se hizo famosa como The Wayside, el hogar de Louisa May Alcott y de Nathaniel Hawthorne.

Así mismo, estuvo activamente interesado en diversos asuntos públicos: intervino varios años como juez de paz en el Condado de Middlesex; formó parte del consejo del Gobernador en 1773 y 1774; y posteriormente ofreció su apoyo y su influencia a la causa patriótica de la Revolución.

[2]​ La pareja tuvo un hijo, James Winthrop, quien continuó el trabajo político de su padre.