他自1975年初次回国讲学探亲后，又多次往返国内，尽管行程紧张，但故乡日照一直是他魂牵梦萦的地方。
1985年6月，他和妻子第一次回到阔别47年的故乡日照，受到家乡党政领导和乡亲们的盛情接待和热烈欢迎，他到日照市（县级）涛雒镇瞻仰了故居，看望了亲友，祭扫了祖坟。市领导介绍准备在涛雒建设渔业技术学校，并希望聘请他担任名誉校长时，他愉快地接受了。
2002年6月13日，时隔十七年之后，他第二次回故乡。面对家乡日新月异的变化，他激动不已，不停地用相机记录下家乡的巨大变化。他用“完全就是两个城市”来形容家乡的沧桑巨变。
他饱含乡情地说：“我去过许多城市，包括法国、德国、意大利、芬兰，当然还有美国的加州、佛罗里达等地方，我觉得和日照的海滩最相近的就是夏威夷。第一次去夏威夷是和我父亲在1975年去的，他说这个地方的沙滩和日照是一样的。我到日照后果然发现，沙滩、水和夏威夷非常接近，甚至比夏威夷的沙滩还要好。尤其是它的空气非常新鲜。”
这次回乡，他因未带上儿子回来一同祭祖感受传统文化而遗憾，他说：“真应该带儿子回来，让他看看，让他知道他的根在这里”
2005年6月18日，他偕夫人丁苏珊和19岁的儿子丁明童第三次回故乡日照。在涛雒镇新建成的“丁肇中祖居--种德堂”大院内，他和有关领导参加了丁肇中科技展馆剪彩揭牌仪式。当时，院内外聚集上千名乡亲和中小学生，他们请他题字纪念。他让妻子用英文写下了“树高千尺，叶落归根”。
在祖父丁履巽的墓前,丁肇中牵着夫人苏姗的手,凝视着儿子,缓缓地用英语说:“Your root is here(你的根在这儿)。”
2005年，中国中央电视台组织“中国魅力城市”评选，他作为家乡日照城市推介人，引起国内外极大轰动，使日照顺利成为32个“中国魅力城市”之一，极大地提升了日照的城市品牌形象。
2012年7月14日，他第四次回故乡。除了他的夫人和儿子外，女儿、女婿、外孙女、外孙也一起同行。乡亲们的热情，让他感到无限温暖和感动。他眼睛湿润，连声道谢，并向乡亲们介绍自己的家人。
他深情地说：“他们对中国的血统并不了解，因为在美国没有办法展现，所以要带他们回家，让孩子知道自己的来源”。
他通过回乡，让他的家人共同感受家乡浓浓的乡情,把故乡的根深深地扎在他们的心里。
这次回乡，在涛雒祖居，他收到了家乡赠送的珍贵礼物，八修的大陆版和台湾版《日照丁氏家乘》。
2014年10月9日至11日，时隔九年之后，他第五次回故乡，主要商谈丁肇中科技馆项目，并回到涛雒镇老家省亲。市领导首先欢迎他第5次回家，并祝贺其工作团队前不久在暗物质研究领域取得重大进展与成果，预祝J粒子重大发现40周年庆祝大会成功召开。
他十分关心日照民用机场等重点项目建设以及部分企业的发展情况。希望今后能为家乡科研事业发展继续贡献力量。
他还听取了科学馆设计方案汇报，并实地察看了选址现场，对此表示满意。
随后，还访问了山东外国语职业学院，并受聘为名誉院长。
10月11日，他和团队一行到祖居参观，并留言纪念。还为丁肇中实验中学揭牌。
2017年7月19日至22日，他第六次踏上故乡日照的黄土地，出席相关仪式，介绍近期实验活动，并回涛雒故居参访。
20日上午，在相关方面领导陪同下，他来到山东外国语职业学院，为“丁肇中语境实验楼（肇中楼）”揭牌。
21日上午，他又出席日照市科技馆奠基仪式。22日上午，他到日照职业技术学院，出席“丁肇中奖学金”启动仪式，并做演讲。
“很少做公开演讲，在日照我的家乡破个例。”
2018年7月12日至13日,他和团队成员一行第七次回家乡日照访问,亲自审核了日照市科技馆展示展览方案。
通过以他成长和科研历程为起点,以他探索物质世界的科学实验、科学研究与发现为主要内容,展现其科学精神,领略科学大师的人格魅力,并延伸展示与其研究相关的前沿科技和身边科技,让公众探寻他的研究成果及重大价值,引导人们尤其是青少年亲近科学巨匠、畅游科学海洋,以启迪科技智慧、启发创新思维、激发创新热情。
2019年10月18日上午，日照发展大会召开，他专门为大会发来了贺信：“日照市是碧海蓝天、空气新鲜、风景优美的城市，沙滩细致的海岸，令我留下深刻的印象，媲美夏威夷。我家在日照已经600多年了。希望日照市能保持独特的自然景色。更希望日照市的青年学子对自然科学有兴趣，长期为无污染的新科技和人的新知识做出贡献。”
回望他七次回乡之路，最难忘的还应是第一次踏上故土的日日夜夜。1985年《日照今古》第二期《丁肇中教授回故乡省亲》记载了他首次回乡的情形：
6月28日，地处黄海之滨的日照市人民热烈欢迎她的海外游子—美籍华人丁肇中教授偕同夫人拨冗归来。
丁肇中教授原籍日照涛雒，是著名的高能物理学家，由于他发现了J粒子这一重大成就，荣获1976年诺贝尔物理学奖金，现为美国麻省理工学院高能物理系教授，并应聘任中国科技大学名誉教授。
陪同丁教授夫妇前来的，有其姑、堂姐等。他们的到来，受到了临沂行署顾问郑洗夫、副专员、日照市委书记王家政，市长房训佐、副市长单联云以及人大、政协等负责同志的热烈欢迎。
当天过午，丁教授一行首先到涛雒瞻仰了他们的故居，看望了亲友，祭扫了祖坟。
然后，又兴致勃勃地参观了石臼港，並在留言簿上签名留念。
丁肇中教授十分关心家乡的教育事业，当谈到发展教育培养人才时，丁教授意味深长地说：“搞什么事业都需要人才。这几年来，我每次回来，都是经过教育部、科学院，在全国重点大学挑选物理专业学习成绩最好的学生到我那里工作，拿博士学位，遗憾地是，至今还没有山东的学生。”
当王家政书记说要在涛雒建设渔业技术学校并聘请他担任名誉校长时，他愉快地接受了。
晚上，市委、市政府举行宴会欢迎丁肇中夫妇一行，并赠送了七星砚、燕子石砚、字画等礼物作为留念，丁教授夫妇十分高兴。故乡的山山水水牵动着海外游子的依依深情，临走时，他一再表示：“我还要回来的，还要回来的。”
29日，丁肇中教授一行怀着依依惜别的心情离开了故乡日照。
1985年8月，他书写“欣见故乡进步甚觉快慰感念各位辛劳书此谨表敬意”回赠日照市志办公室。
他第一次回日照省亲时，还遵照其父丁观海的嘱咐，专门寻找完整的日照丁氏家谱。1949年，丁惟汾带着1925年七修的《日照丁氏家乘》迁台，因霉变未能完整保存。1973年，丁履诜在台湾凭记忆绘制出《日照丁氏事略》，与七修家谱基本相符。1985年，丁履仕整理出《日照丁氏旅台宗亲录》。
日照丁氏族人获悉后，紧急联络可能收藏家谱的族人，终于找到两套家谱，一套完整，一套缺四册。丁氏族人连夜手抄，最后，他携带加手抄部分的家谱回到台湾，随即翻印，回赠大陆四套。
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