La investigación científica en la Universidad Politécnica es de carácter multidisciplinario y se centra en las siguientes áreas de ciencia, ingeniería y tecnología:
- Física nuclear, física de la materia condensada, física del plasma y fusión termonuclear controlada, radiofísica y electrónica
- Fundamentos físico-químicos de la organización de sistemas biológicos, física y técnica médica, química física
- Problemas físico-técnicos de la energía, uso racional de los recursos naturales, sistemas de servicios urbanos y de soporte vital
- Mecánica, materiales estructurales, nanomateriales y nanotecnologías, fundamentos físico-químicos de los procesos metalúrgicos
- Informática, control y cibernética, robótica
- Nuevas tecnologías de producción, polígonos virtuales, economía digital
- Sistemas de telecomunicaciones, fotónica
- Economía y gestión de la economía nacional, economía mundial, finanzas, gestión en sistemas sociales y económicos
De acuerdo con la Estrategia y el Programa de Desarrollo de la Universidad hasta 2030 con perspectiva hasta 2036, en la Universidad Politécnica de San Petersburgo (SPbPU) se han definido tres Direcciones Científico-Tecnológicas Clave (DCTC):
- DCTС-1 «Ingeniería Digital Sistémica» – desarrollo de tecnologías y productos que superen a los análogos extranjeros, basados en la tecnología de gemelos digitales y la Plataforma Digital CML-Bench®. Constructor jefe, director de la dirección: Alexey Borovkov, director de la Escuela de Ingeniería Avanzada de SPbPU «Ingeniería Digital».
- DCTC-2 «Nuevos materiales, tecnologías, producción» – creación de producciones de alto contenido científico para la reparación y fabricación de productos de diversos fines. Constructor jefe, director de la dirección: Anatoly Popovich, director del Instituto de Ingeniería Mecánica, Materiales y Transporte.
- DCTC-3 «Inteligencia Artificial para la resolución de problemas interindustriales» – desarrollo de soluciones de plataforma digital para el análisis de datos multimodales. Constructor jefe, director de la dirección: Yuri Fomin, vicerrector de investigación científica de SPbPU.