PVU xác định cùng với đào tạo nghiên cứu khoa học là một trong 2 hoạt động cốt lõi của Trường. Nghiên cứu khoa học còn có vai trò hỗ trợ, nâng cao chất lượng đào tạo đại học và đặc biệt là sau đại học. Ngoài một vài nghiên cứu cơ bản cần thiết, Trường tập trung vào nghiên cứu ứng dụng để đáp ứng các nhu cầu tư vấn, chuyển giao công nghệ của Tập đoàn. Trường coi trọng hợp tác với các trường đại học nước ngoài trong nghiên cứu khoa học để có thể rút ngắn thời gian tiếp cận được với trình độ quốc tế. Trường sẽ hợp tác chặt chẽ với Viện Dầu khí cùng thực hiện các hoạt động NCKH và chuyển giao công nghệ. Các nguồn và phương thức triển khai nghiên cứu chủ yếu của Trường bao gồm:
- Đăng ký thực hiện các đề tài nghiên cứu từ nguồn ngân sách nhà nước.
- Nhận nhiệm vụ NCKH từ Tập đoàn và các đơn vị thành viên.
- Khai thác các nguồn ngân sách nghiên cứu khác như các Quỹ nghiên cứu và các tổ chức quốc tế.
Để giúp các CBGD gắn kết công tác đào tạo với công tác NCKH nhằm học hỏi kinh nghiệm xây dựng và hoàn chỉnh hệ thống các PTN, trung tâm NCKH, cập nhật thông tin KHKT, chương trình và tài liệu đào tạo cũng như tạo điều kiện cho sinh viên củng cố cơ sở lý thuyết đã được học và tham gia NCKH, PVU chủ trương liên kết chặt chẽ với các trung tâm NCKH công nghệ, các PTN chuyên ngành trong các cơ sở của PVN và với các trường đại học ở trong và ngoài nước. Cụ thể là trong những năm đầu mới được thành lập, hoạt động nghiên cứu sẽ được thực hiện tại các PTN chuyên ngành của Viện Dầu khí Việt Nam, Xí nghiệp liên doanh Dầu khí Vietsovpetro, các đơn vị khác trong PVN và ở các cơ sở NCKH trong và ngoài nước thông qua chương trình liên kết và hợp tác.
Sau 03 năm đi vào hoạt động, công tác khoa học công nghệ của trường đã đạt được những thành tựu đáng kể như: công bố được gần 40 bài báo, ấn phẩm khoa học trên các tạp chí trong nước và quốc tế, đã và đang tham gia thực hiện một số đề tài trong và ngoài Tập đoàn, cụ thể đã hoàn thành đề tài "Xây dựng CSDL khí tượng, hải văn, động đất tại thềm lục địa VN phục vụ cho công tác thiết kế công trình biển" với triển vọng sẽ tiếp tục được Tập đoàn đầu tư mở rộng và phát triển kết quả nghiên cứu; bắt đầu triển khai 02 đề tài của NAFOTED. Những thành tựu ban đầu này sẽ là tiền đề và động lực cho việc tập trung phát triển công tác NCKH và CGCN trong thời gian tới.