Научно-исследовательская работа всегда была одним из приоритетных направлений деятельности университета.
   Научная работа в университете выполняется за счет средств государственного бюджета, хоздоговоров и грантов.
   С октября 2002 года ВНТУ включен в Государственный реестр научных учреждений, которым предоставляется поддержка государства.
   Руководит научно-исследовательской работой первый проректор по научной работе, международным связям и экономической политике д.т.н., профессор Владимир Витальевич Грабко.
   Непосредственное организационное руководство выполнением всех видов научных исследований осуществляет начальник НИЧ, заместитель по научной работе первого проректора, к.т.н., доцент Александр Владимирович Дерибо.
   Научную деятельность проводят научные коллективы кафедр, 17 научно-исследовательских лабораторий (НИЛ), 6 научно-учебных центров, научно-исследовательского института проблем моделирования многосвязных систем.
   В проведении научных исследований принимает участие свыше 500 научных работников, из них более 40 докторов наук и почти 300 кандидатов наук.
   В университете успешно работают известные научные школы, в которых сосредоточен основной научный потенциал университета:
   Для публикации результатов исследований ВНТУ издает за счет собственных средств 4 научных журнала и 2 сборника научных трудов:

• научный журнал "Вiсник Вiнницького полiтехнiчного iнституту";
• международный научно-технический журнал "Оптикоелектроннi iнформацiйно-енергетичнi технологiї";
• международный научно-технический журнал "iнформацiйнi технологiї та комп'ютерна iнженерiя";
• електронный научный журнал "Науковi працi Вiнницького нацiонального технiчного унiверситету";
• научно-технический сборник "Сучаснi технологiї, матерiали та конструкцiї в будiвництвi";
• сборник "Sententiae": науковi працi Спiлки дослiдникiв модернової фiлософiї (Паскалiвського товариства)";

   Специалисты ВУЗа ежегодно принимают участие в международных научно-технических конференциях, конкурсах, симпозиумах, конгрессах. Несколько научных конференций традиционно проводятся в стенах ВНТУ ежегодно или один раз в два года.
   Подготовка научных и научно-педагогических кадров через аспирантуру и докторантуру осуществляется по 4 отраслям наук и 21 научной специальности.
   В университете работают пять специализированных ученых советов по защите кандидатских и докторских диссертаций.
   Продолжается сотрудничество научных работников ВНТУ с академическими учреждениями Украины. Вместе с Институтом математики НАН Украины в университете начата работа научного семинара "Математические методы системного анализа". В ВУЗе функционирует НИЛ отказоустойчивых информационно-вычислительных и управляющих систем, которая создана совместным приказом Министерства образования Украины и НАН Украины. Успешно работают Центр культурологии и воспитания студентов и Научно-исследовательская лаборатория проблем высшей школы, которые имеют статус академических с двойным подчинением - АПН Украины и ВНТУ.
   ВНТУ - член Международной ассоциации университетов, коллективный член Украинского отделения Всемирного общества инженеров-енергоменеджеров, Всемирного оптического общества, Европейского общества "Эргономика и человеческий фактор", Международной Академии наук высшей школы и ряда отраслевых общественных академий.
   ВНТУ имеет двухсторонние соглашения о научном сотрудничестве с техническими университетами Румынии, Швеции, Китая, Польши, России, Израиля, Великобритании, Франции, Португалии, Греции и Грузии.
   Ежегодно сотрудники университета подают в Украинский институт интеллектуальной собственности большое количество заявок на изобретения, и получают патенты Украины (в том числе, в соавторстве со студентами).
   Университет в настоящее время является единственным от Украины ассоциированным членом Международной федерации изобретательских ассоциаций (IFIA). Лишь за последние несколько лет изобретатели ВНТУ награждены на разных международных выставках изобретений, проводившихся по эгидой IFIA, десятью золотыми, шестью серебряными и пятью бронзовыми медалями.
   Значительная научная работа проводится студентами вуза. Ежегодно они принимают участие в десятках, конкурсах, олимпиадах, публикуют десятки статей и, как результат, получают дипломы победителей, гранты, стипендии и другие награды.
   Сегодня невозможно проводить серьезные научные исследования без применения вычислительной техники.
   Все компьютеры объединены в общеуниверситетскую сеть с бесплатным круглосуточным выходом для студентов и сотрудников во всемирную сеть Internet. Связь между корпусами осуществляется по оптическим каналам связи со скоростью передачи информации до 1 Гбит/с.
   Обязанности внедрения новых научно-учебных компьютерных технологий в университете возложены на начальника общеуниверситетского центра новых учебно-научных компьютерных технологий с правами заместителя первого проректора к. т. н., доцента Михаила Петровича Розводюка.