Зусилля науковців університету спрямовані на забезпечення розвитку фундаментальних та прикладних досліджень як основи підготовки педагогічних, інженерних та наукових кадрів за наступними пріоритетними напрямами: підвищення якості архітектурних рішень і ефективності будівництва; створення ефективних будівельних конструкцій і вдосконалення методів їх розрахунку; удосконалення технологій, організації, економіки та управління будівництвом та реконструкцією об'єктів; розробка ресурсозберігаючих технологій, виконання будівельно-монтажних робіт у складних умовах будівництва; створення, удосконалення та експлуатація будівельної техніки; підвищення ефективності інженерно-геодезичних робіт в будівництві; охорона праці та навколишнього середовища.
Науковці КНУБА беруть активну участь у виконанні проектів науково-дослідних робіт, виконаних на замовлення Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, Державного агентства з питань науки, інновацій та інформатизації України, Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, Міністерства оборони України, Штабу цивільної оборони України, Міністерства екології та природних ресурсів України, Міністерства надзвичайних ситуацій України, Міністерства фінансів України тощо.
Наукові підрозділи університету виконують науково-дослідні та проектно-конструкторські роботи для вирішення проблем будівництва, архітектури та виробництва нових будівельних матеріалів і конструкцій; проводять інженерно- геологічні, інженерно-гідрометеорологічні, еколого-геологічні вишукування; розробку містобудівної документації; проектування зовнішніх і внутрішніх мереж, систем і споруд; технологічне проектування по об'єктах, розробку спеціальних розділів проектів, інжинірингові роботи в галузі будівництва та реконструкції будівель і споруд. За результатами проведених досліджень вносяться зміни в Державні будівельні норми (ДБН) України.
Колектив університету підтримує тісні наукові зв'язки з Національними та галузевими академіями наук України, науковими організаціями СНД, виконує міжнародні проекти спільно з найвідомішими зарубіжними фірмами, бере активну участь у роботі міжнародних організацій.