Науково-дослідна робота в університеті проводиться за трьома науковими напрямами: «аграрні науки та ветеринарія», «суспільні науки» та «технічні науки». Для організації цієї роботи діє наукова структура, найвищим рівнем якої є вчена рада та ректорат, середнім – науково-дослідний відділ та кафедри факультетів.
Науково-дослідну роботу зосереджено на 27-ми кафедрах, у науковому інституті інноваційних технологій, науково-дослідному інституті нових агропромислових об´єктів та навчально-інформаційних технологій, у науково-дослідному інституті сучасних технологій в АПК, у 25-ти проблемних лабораторіях, здійснюється силами професорсько-викладацького складу, здобувачами вищої освіти та штатними науковими працівниками.
В університеті започатковано та плідно працюють наукові школи відомих учених, як у нашій державі, так і за її межами.
За науковим напрямом «аграрні науки та ветеринарія» в університеті розвиваються та оновлюються такі наукові школи:
- Розроблення прогресивних технологій виробництва сільськогосподарської продукції. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Гамаюнова Валентина Василівна. Рік заснування: 2007 р.
- Лікарське рослинництво. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Федорчук Михайло Іванович. Рік заснування: 2017 р.
- Удосконалення технології вирощування польових культур. Керівник наукової школи: кандидат сільськогосподарських наук, доцент Коваленко Олег Анатолійович. Рік заснування: 2010 р.
- Дослідження дефляційних процесів та удосконалення стійкості ґрунтів та агроландшафтів до вітрової та водної ерозій. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Чорний Сергій Григорович. Рік заснування: 2003 р.
- Удосконалення методів селекції молочної худоби червоних порід та створення високопродуктивних стад, ліній, типів. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Підпала Тетяна Василівна. Рік заснування: 2007 р.
- Генетика і селекція тварин. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Гиль Михайло Іванович. Рік заснування: 2008 р.
- Удосконалення м´ясних порід свиней в Україні та створення нових порід, типів з використання вітчизняного і світового генофонду. Засновник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, професор Топіха Віра Сергіївна. Керівник наукової школи: доктор сільськогосподарських наук, доцент Луговий Сергій Іванович. Рік заснування: 2000 р.
За науковим напрямом «суспільні науки» в університеті розвиваються та оновлюються такі наукові школи:
- Наукове забезпечення інноваційного розвитку АПК шляхом інтеграції аграрної освіти, науки та виробництва. Керівник наукової школи: академік НААН, доктор технічних наук, професор Шебанін В’ячеслав Сергійович. Рік заснування: 2010 р.
- Інноваційні та організаційно-економічні напрями ефективного розвитку підприємств АПК. Керівник наукової школи: доктор економічних наук, професор Червен Іван Іванович. Рік заснування: 1995 р.
- Трансформування організаційно-економічних відносин до соціально орієнтованих ринкових умов в АПК. Засновник наукової школи: доктор економічних наук, професор Топіха Іван Наумович. Керівник наукової школи: доктор економічних наук, професор Вишневська Ольга Миколаївна. Рік заснування: 2002 р.
- Інноваційний розвиток соціально-економічних систем. Керівник наукової школи: доктор економічних наук, професор Сіренко Наталя Миколаївна. Рік заснування: 2010 р.
- Досягнення продовольчої безпеки та сприяння сталому розвитку сільського господарства. Керівник наукової школи: доктор економічних наук, професор Котикова Олена Іванівна. Рік заснування: 2014 р.
- Формування організаційно-економічного механізму сталого розвитку сільських територій. Керівники наукової школи: доктор економічних наук, професор Гончаренко Ірина Василівна та доктор економічних наук, професор Ключник Альона Володимирівна. Рік заснування: 2012 р.
За науковим напрямом «технічні науки» в університеті розвиваються та оновлюються такі наукові школи:
- Підвищення експлуатаційної надійності та ефективності електрообладнання в сільському господарстві. Керівник наукової школи: доктор технічних наук, професор Ставинський Андрій Андрійович. Рік заснування: 2007 р.
- Механізація технологічних процесів виробництва, переробки та зберігання сільськогосподарської продукції. Керівник наукової школи: кандидат технічних наук, доцент Горбенко Олена Андріївна. Рік заснування: 2010 р.
- Енергозберігаючі технології та альтернативні паливно-енергетичні ресурси в АПК. Керівник наукової школи: кандидат технічних наук, доктор економічних наук, професор Гавриш Валерій Іванович. Рік заснування: 2009 р.
- Теорія випадкових процесів: моделювання, розпізнавання, прогнозування. Використання методів аналізу випадкових процесів в інженерних додатках. Керівник наукової школи: доктор технічних наук, професор Атаманюк Ігор Петрович. Рік заснування: 2014 р.