В соответствии со Структурой приоритетных направлений научно-технической деятельности в Республике Беларусь на 2006–2010 годы, утвержденной Указом Президента Республики Беларусь от 06.07.2005 № 315, и Перечнем приоритетных направлений фундаментальных и прикладных научных исследований Республики Беларусь на 2006 – 2010 годы, утвержденным Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 17.05.2005 № 512, приоритетными направлениями научных исследований БНТУ являются следующие:

• энергообеспечение, нетрадиционные и возобновляемые источники энергии;
• энергосбережение и эффективное использование энергии;
• создание энерго- и ресурсоэкономичных технологий в машиностроении, металлургии, строительстве;
• развитие теории архитектуры и градостроительство;
• создание экономичных архитектурно-конструктивных материалов и систем;
• механика машин, обеспечение надежности и безопасности технических систем, повышение конкурентоспособности продукции машиностроения автомобиле- и тракторостроения;
• развитие дорожного строительства и коммунального транспорта;
• исследования в области технологии получения новых веществ и материалов (в том числе модифицированных), наноматериалов и нанотехнологий;
• создание новых лечебно-диагностических и профилактических технологий, приборов и систем;
• математическое и физическое исследование и моделирование систем, структур и процессов в природе и обществе;
• информационные технологии;
• разработка конкурентоспособных изделий лазерно-оптической техники, новых видов приборов;
• обеспечение конкурентоспособности продукции, метрология, стандартизация и управление качеством;
• изучение недр республики, проблемы экологии, эффективного использования природных ресурсов;
• исследование влияния особенностей современных экосистем на среду обитания человека и его самого;
• предупреждение чрезвычайных ситуаций, защита населения и территорий от их последствий;
• проблемы и перспективы развития национальной экономики и ее интеграция в мировую экономику, промышленный менеджмент;
• философско-мировоззренческие предпосылки социального прогресса, проблемы воспитания и образования граждан;
• теоретические вопросы и исследование социальных и политических процессов в обществе, проблем развития общества и культуры.