В институте физико-математического образования ведутся научные исследования по следующим направлениям:

1. Современные проблемы теоретической и прикладной математики 

Ведущие ученые: д.ф.-м.н., профессор Мальцев Ю.Н.; д.ф.-м.н., профессор Алтухов Ю.А.

2. Управление развитием социальной системы образования

Ведущие ученые: д.п.н., профессор Лопаткин В.М. 

3. Педагогика и психология непрерывного образования и проблемы социализации личности

Ведущие ученые: д.п.н., профессор Брейтигам Э.К.; д.п.н., профессор Веряев А.А.; д.п.н., профессор Овчаров А.В.

Осуществляют работу следующие лаборатории:

1. УНИЛ "Современная алгебра" 

Заведующий лабораторией: д.ф.-м.н., профессор Мальцев Ю.Н.

2. УНИЛ "Исследование космического пространства"

Заведующий лабораторией: д.п.н., профессор Лопаткин В.М.

3. УНИЛ "Технологии и методы электронного обучения"

Заведующий лабораторией к.п.н. Афонина М.В.

4. УНИЛ "Дидактическое обеспечение развития непрерывного физико-математического образования"

Заведующий лабораторией: к.п.н., профессор Одинцова Л.А.

5. УНИЛ "Физика полуметаллов и полимеров" 

Заведующий лабораторией: к.ф.-м.н., доцент Насонов А.Д.