В структурі Державної науково-технічної бібліотеки України функціонує 3 наукові відділи – відділ супроводження та розвитку Національної електронної науково-інформаційної системи, відділ європейської інтеграції та міжнародного співробітництва, науково-організаційний відділ – та сектор дослідницьких даних, які виконують різні завдання, спрямовані на проведення наукових досліджень за напрямами наукової комунікації, відкритого доступу, відкритої науки, управління дослідницькими даними на принципах FAIR, наукометрії та альтметрики, академічного видавництва тощо.

Пріоритетні напрями наукової, науково-технічної та інноваційної діяльності:

• Впровадження комплексу спеціалізованих науково-інформаційних систем (URIS, OUCI та ін.) з урахуванням міжнародних стандартів;
• удосконалення повноти та якості національних відкритих даних про наукові дослідження України, що отримуються з різних джерел та використовуються в процесі прийняття рішень з різних аспектів наукової діяльності;
• методичні підходи до застосування наявних програмних рішень щодо візуалізації даних про наукові дослідження вчених, колективів та установ України для потреб проведення експрес-аналізу кількісних даних;
• виконання наукових проєктів в галузі наукової комунікації, відкритого доступу, відкритої науки, відкритих даних, наукометрії та бібліометрії;
• створення та впровадженні інноваційних цифрових рішень для наукової комунікації, розробка відповідних політик та процедур;
• аналітична діяльність з моніторингу та аналізу публікаційної активності науковців України, цифровий супровід досліджень, що виконуються в ДНТБ України;
• надання консультацій, підготовка тренінгів, презентацій, навчальних матеріалів для різних цільових аудиторій (дослідники, викладачі, видавці, бібліотекарі) із питань доступу до наукових та освітніх електронних ресурсів, управління дослідницькими даними та постійними ідентифікаторами, використання наукометричних інструментів, академічного видавництва тощо;
• навчання та консультування по роботі з базами Web of Science, Scopus, Research4Life та ін., використання дослідницького ідентифікатора ORCID, управління даними досліджень на принципах FAIR, відкритого рецензування, створення та розвитку репозитарїїв публікацій та даних тощо;
• підвищення обізнаності наукових установ про переваги функціонування глобальної мережі наукових установ та присвоєння їм постійних ідентифікаторів ROR, їх роль для перспективи створення Національної дорожньої карти дослідницьких інфраструктур;
• забезпечення міжнародної діяльності ДНТБ України, спрямованої на інтеграцію установи до європейського та світового науково-освітнього простору, шляхом організації, встановлення та розширення міжнародного співробітництва із закордонними партнерами, виконання спільних проєктів, проведення досліджень, організація та участь у національних та міжнародних наукових конференціях.