На кафедрі проводяться наукові дослідження за такими напрямами, як: моніторинг і моделювання складних природних систем, моделювання соціально-економічних процесів, застосування геоінформаційних технологій у контексті забезпечення розвитку держави. Викладачі активно залучають до науково-дослідної роботи здобувачів вищої освіти.
Здобувачі вищої освіти беруть активну участь у науково-практичних конференціях, наукових конкурсах, олімпіадах університетського, всеукраїнського та міжнародного рівнів. Щорічно, починаючи з 2019 р., на базі кафедри проводиться Всеукраїнська студентська науково-практична конференція «Інформаційні технології і моделювання систем», у якій здобувачі вищої освіти з різних регіонів України мають змогу публікувати результати власних наукових досліджень.
Викладачі кафедри є менторами інноваційних проєктів, які студенти реалізовують на базі Інжинірингової школи Noosphere (https://noosphereengineering.com/). Здобувачі вищої освіти неодноразово брали участь та є переможцями всеукраїнських та міжнародних конкурсів стартап проєктів, таких як IT-Eureka, Studway, Ukrainian Smart Awards, GoldenByte, Polish Ukrainian Startup Bridge, Майстерня міста Житомир тощо.
Кілька років поспіль кафедра комп’ютерних технологій і моделювання систем є співорганізатором заходів у галузі ІТ для молоді, що проводяться у рамках тижня кодування в ЄС. Зокрема, у 2020 р. викладачами кафедри організовано конкурс Location Seekers, а у 2021 р. – ІТ-марафону Smart Teens for Smart Cities. Під час заходів учасники здобули практичні навички роботи з геоінформаційними технологіями та створення програмного забезпечення для енергоефективного управління інфраструктурою міста.