Тамбовский государственный технический университет сегодня является крупным научным центром проблем обеспечения техногенной безопасности и устойчивого развития в Российской Федерации.
Ученые ТГТУ проводят фундаментальные и прикладные научные исследования по грантам РФФИ, РГНФ, федеральным целевым и ведомственным программам. В ТГТУ активно развиваются научные школы по приоритетным направлениям стратегической программы развития университета: химия, новые материалы и химические технологии, экология и рациональное природопользование, информационно-телекоммуникационные технологии, индустрия наносистем, энергоэффективность и энергосбережение. В 2012 году научная школа «Фундаментальные основы создания и исследования свойств ультрадисперсных модифицированных материалов, технологии производства и применение» под руководством ректора ТГТУ С.В.Мищенко признана ведущей научной школой Российской Федерации.
Организует и координирует научную работу в университете Департамент науки, позиционирующий себя как конкурентоспособный вузовский сектор научных исследований и разработок, осуществляющий планомерное преобразование ТГТУ в Тамбовский национальный исследовательский университет прогрессивных технологий имени В.И. Вернадского через реализацию программы устойчивого развития научных исследований как основы обеспечения качества образования, источников новых знаний и технологий, а также интеграции ТГТУ в международное научное сообщество, воспроизводство и развитие научно-педагогических школ, проектирование новых направлений научных исследований и подготовки научных и научно-педагогических кадров высшей квалификации.
Инфраструктура вузовского сектора исследований и разработок позволяет успешно вести научную работу в университете, передавать знания молодому поколению ученых. Так, например, учеными университета только в 2011 году защищено 6 докторских и 40 кандидатских диссертаций; опубликовано 38 монографий, 134 учебника и учебных пособий с грифом УМО или НМС и 106 с другими грифами; опубликовано 1785 статей в центральной печати. За год вышло 34 сборника научных трудов, в том числе – сборник научных трудов студентов и молодых ученых университета, 5 сборников статей студентов-магистрантов, 4 номера журнала «Вестник ТГТУ» и 4 номера журнала «Вопросы современной науки и практики». Четырехъязычный научный журнал «Вестник Тамбовского государственного технического университета», входящий в список ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, издается с 1995 года. С 2008 года издается журнал «Вопросы современной науки и практики», который также входит в перечень ВАК.
На базе ТГТУ ежегодно проводятся десятки научных и научно-технических мероприятий международного, всероссийского и регионального уровней. Ученые университета принимают участие в сотнях конференций, семинаров, симпозиумов и конгрессов как в России, так и за рубежом. Вуз продолжает развивать партнерские отношения с различными международными организациями Великобритании, США, Словакии, Чехии, Турции, Португалии и других стран. Ученые и студенты проходят стажировки по программам академического обмена, что позволяет им поддерживать научные связи, обмениваться с коллегами опытом, проводить совместные исследования.
Научный коллектив университета результативно работает над решением проблем республиканского и регионального значения в рамках комплексных программ Российской Академии наук, Правительства Российской Федерации, Министерства образования и науки Российской Федерации. Сотрудниками ТГТУ получены Государственная премия и Премии Правительства Российской Федерации для молодых ученых. Присуждение премий молодым ученым ТГТУ свидетельствует о правильно выбранном векторе развития университета.
Результаты исследований, проводимых учеными технического университета, являются актуальными и имеют важное практическое значение, что подтверждается регулярным получением грантов различных организаций – как российских, так и зарубежных. Среди них – администрация Тамбовской области, Минобразования России, Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, Европейская комиссия по образованию и культуре, Евросоюз, Американский фонд гражданских исследований и другие.
Проведение таких масштабных научных исследований стало возможным благодаря развивающейся инфраструктуре сектора исследований и разработок ТГТУ, в состав которого входят 12 профильных интегрированных с РАН Научно-образовательных центров, Инжиниринговый центр техногенной безопасности (создан совместно с ОАО «Корпорация «Росхизащита»), Центр корпоративного пользования уникальным научным оборудованием для проведения исследований углеродных наноматериалов, высокопроизводительный кластер параллельных вычислений и другие.
В ТГТУ функционирует бизнес-инкубатор «Инноватика», имеющий потенциальных партнеров в лице девяти хозяйствующих обществ, созданных ТГТУ для коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности ученых университета.
Новые научные знания, полученные в ходе проведенных исследований, используются в учебном процессе университета при подготовке научно-педагогических кадров.
Особое место в научной работе ТГТУ отводит претворению в жизнь идей великого ученого, нашего земляка, академика В.И. Вернадского. Сегодня общее направление деятельности вуза, а также мероприятия, проводимые на его базе, проходят в соответствии с концепцией технологий ноосферной безопасности и устойчивого развития. Университет является системообразующим вузом ассоциации «Объединенный университет им. В.И. Вернадского».