TTY:n tieteellisessä toiminnassa yhdistyvät vahva luonnontieteellinen ja teknillinen tutkimus sekä teolliseen liiketoimintaan liittyvä tutkimus. Monilla tutkimusaloilla on keskeinen rooli globaalien haasteiden ratkaisemisessa. Tutkimuksessa erityisenä vahvuutena on perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen vuorovaikutus.
Kansainvälisen tunnettavuuden ja arvostuksen perustana on TTY:n vahva tieteellinen tutkimus ja siihen perustuva laadukas opetus. Tieteellisen tutkimuksen tulokset julkaistaan kansainvälisissä julkaisuissa, joiden määrä on kasvanut tasaisesti 2000-luvulla. TTY:n aktiivinen panostus tohtorikoulutukseen näkyy tohtorintutkintojen kasvuna.
TTY tarjoaa yrityksille monipuolisia tutkimus- ja tuotekehityspalveluja, joissa yhdistyvät joustavasti eri tekniikan alojen ja talouden osaaminen. Vuositasolla TTY:llä on käynnissä yli 1000 tutkimushanketta, joissa on mukana laaja yritysedustus.
TTY:n tietokannat asiantuntijoista ja julkaisuista tarjoavat mahdollisuuden hakea tietoa eri alojen asiantuntemuksesta. TTY:n laitoksilla tehtävään monipuoliseen tutkimukseen voi tutustua Tutkimusprojektit-sivustoilla. Tutkimusyhteistyöhön liittyvissä kysymyksissä voi lähettää sähköpostia osoitteeseen tutkimuspalvelut@tut.fi.