Науково-дослідна робота в ХНУГХ їм. А. Н. Бекетова здійснюється на 40 кафедрах і координується науково-дослідним сектором. За роки існування в Університеті був створений найбільший в Україні науковий потенціал у галузі міського господарства. Творча діяльність колективу наших вчених спрямована на розробку сучасних методів проектування, будівництва та реконструкції будівель і споруд, створення ефективних будівельних конструкцій і матеріалів, поліпшення роботи комунальних підприємств, захист навколишнього середовища, очищення природних і стічних вод, вирішення питань розвитку міського транспорту.
В Університеті працюють понад 80 докторів наук, професорів, понад 300 кандидатів наук, доцентів, 12 лауреатів Державних премій, 4 Заслужених діяча науки і техніки України, успішно працюють 8 наукових шкіл, Науковий Парк «Наукоград-Харків», Лабораторія-центр високих технологій та інформаційних систем в міському господарстві (Мегаполіс), «Центр енергоефективних технологій», Освітньо-виробничий центр «Сучасні технології в енергетиці», Центр регіонального розвитку, функціонують науково-дослідні лабораторії. Такий рівень наукового потенціалу дозволяє успішно виконувати роботи з фундаментальних та прикладних досліджень.
Результати досліджень реалізуються у формі наукових публікацій, підручників і навчальних посібників, патентів на винаходи і корисні моделі, методичних розробок, рекомендацій для підприємств, організацій, органів державного управління. Тільки за останній рік опубліковано 36 монографій, 4 підручника, 56 навчальних посібників, понад 700 наукових статей, отримано 14 патентів України, в т. ч. один на винахід.
Також треба відзначити успіхи у видавничій діяльності. Починаючи з 1992 року Університетом видається збірник наукових праць «Комунальне господарство міст», що входить до переліку наукових видань Державної атестаційної комісії України по архітектурі, технічних і економічних наук. Щорічно видається 6 збірок. У 2003 році побачив світ перший номер міжнародного журналу «Світлотехніка та електроенергетика», який також входить до переліку наукових видань ДАК.
Велика увага приділяється підготовці науково-педагогічних кадрів здійснюється через аспірантуру. В Університеті функціонує докторантура та аспірантура з п'яти спеціальностей, працюють три спеціалізовані вченої ради по захисту докторських і кандидатських дисертацій.
Основні зусилля вчених Університету спрямовані на вирішення актуальних проблем житлово-комунального господарства сучасного розвитку України.
Широко відомі в Україні та за її межами наукові школи Університету інженерної екології водних об'єктів урбанізованих територій, нових типів конструкцій житлових і громадських будівель, фізичних методів водопідготовки, економіки і менеджменту, фінансової безпеки, бухгалтерського обліку та аудиту.
