НГТУ обладает значительным научным и инновационным потенциалом, охватывающим практически весь спектр отраслей промышленного комплекса Нижегородской области и Приволжского федерального округа. Университет является участником работ, выполняемых в рамках всех основных конкурсов, инициированных в последнее время Правительством Российской Федерации (Постановления Правительства РФ № 218, 219, 220 и ряд других), а также крупных госконтрактов, федеральных целевых программ, грантов РНФ, РФФИ и РГНФ.
Основные направления научных исследований соответствуют стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и перечню критических технологий Российской Федерации и сосредоточены в области ядерной энергетики, наземных транспортных систем, машиностроения, электроэнергетики, кораблестроения, химии, нанотехнологий, материаловедения, радиоэлектроники и радиолокационных систем, информационных и управляющих систем, экономической безопасности.