БНТУ з'яўляецца навуковай арганізацыяй і ажыццяўляе дзейнасць па наступных асноўных напрамках:
У выніку выканання НДДКТР ствараюцца новыя матэрыялы, тэхналогіі, прагрэсіўныя прыборы і ўстаноўкі, праграмныя прадукты, ажыццяўляецца выпуск вопытных партый і дробнасерыйнай гатовай для рэалізацыі прадукцыі.
У БНТУ функцыянуюць 37 навуковых школ, якія ўзначальваюцца вядучымі вучонымі Беларусі, у галінах будаўніцтва, архітэктуры, энергетыкі, транспартных камунікацый, машынабудавання, аўтатрактарабудавання, транспарту, прыборабудавання, лазерных тэхналогій, метралогіі, эканомікі, горнай справы і інш.
Навуковай, навукова-тэхнічнай і інавацыйнай дзейнасцю ў БНТУ займаюцца наступныя структурныя падраздзяленні:
БНТУ мае 2 сертыфікаваныя сістэмы кіравання пры правядзенні НДДКР: сістэму менеджменту якасці (сертыфікат адпаведнасці Рэспублікі Беларусь № BY/112 05.01.077 00437); сістэму кіравання аховай працы (сертыфікат адпаведнасці Рэспублікі Беларусь № BY/112 05.04.077 00746).
БНТУ з'яўляецца галаўной арганізацыяй па 3 ДПНД ("Энергетычныя сістэмы, працэсы і тэхналогіі", матэрыялы і тэхналогіі", "Механіка, металургія, дыягностыка ў машынабудаванні", "Фундаментальныя і прыкладныя навукі - медыцыне).
БНТУ выконвае заданні ў рамках навукова-тэхнічных праграм (дзяржаўных, рэгіянальных, саюзнай дзяржавы) і дзяржаўных праграм навуковых даследаванняў, праекты БРФФД, гаспадарчыя дамовы і кантракты з прадпрыемствамі і арганізацыямі рэспублікі, замежнымі ўстановамі і арганізацыямі краін Еўрасаюза, Азіі і СНД.
Навуковыя даследаванні выконваюцца па заяўках ААТ "МАЗ", ААТ "МТЗ", ААТ "Беларуськалій", ААТ "БелАЗ", ААТ "Кавальскі завод цяжкіх штамповак", ААТ "Універсал", ААТ "БАТЭ", а таксама такіх вядомых замежных кампаній, як ЗАТ "Карпарацыя "Абарона" (Расія), ЗАТ ПП "Тэхніка" (Расія), Skania CV АВ, Volvo Car Corporation АВ (Швецыя), Daimler AG, BMW (Германія) і іншых.
Укараненне распрацовак на прадпрыемствах, установах і арганізацыях рэспублікі дало магчымасць вырашыць задачы імпартазамяшчэння, рэсурса- і энергазберажэння, павышэння энергаэфектыўнасці вытворчасцей, падрыхтоўкі інавацыйна-арыентаваных спецыялістаў, стварэння новых і мадэрнізацыі дзеючых вытворчасцей, стварэння канкурэнтаздольнай прадукцыі на сусветным рынку.
У БНТУ выдаецца 5 навуковых часопісаў :
6 зборнікаў:
Пры БНТУ функцыянуюць 15 саветаў па абароне дысертацый (14 доктарскіх і 1 кандыдацкая) па 38 спецыяльнасцях.