Кафедры педуниверситета на протяжении последних лет сосредоточили усилие на проведении фундаментальных и поисковых исследований по приоритетным направлениям науки.

Главное внимание сосредоточено на структурной перестройке науки в интересах общества, повышении ее роли в решении задач социально-экономического развития Украины, духовного обогащения народа, на фундаментальных исследованиях в области гуманитарных, психолого-педагогических наук, проблем образования.

За пять лет (1996-2000) преподавателями опубликовано 4375 единиц научной продукции, в том числе 43 монографии и 205 учебников и учебно-методических пособий. Существенная часть из них рекомендована Министерством образования и науки Украины к внедрению в учебно-воспитательный процесс.

На протяжении последних пяти лет на базе педуниверситета проведено около 30 научных конференций. Среди них 11 международных, в частности "Современные информационные технологии и инновационные методики обучения в подготовке специалистов: методология, теория, опыт, проблемы", "Физическая культура, спорт и здоровье нации", ІІ международная алгебраическая конференция, посвященная памяти профессора Л.А.Калужнина, международная астрономическая конференция "КАММАК-99". В их работе приняли участие не только научные работники Украины, но и ученые США, Канады, Германии, Великобритании, Чехии, Польши, Болгарии, России, Беларуси, Молдовы и других стран.

В 1999 году начато издание "Научных записок" Винницкого государственного педагогического университета (серии "Педагогика и психология", "Филология", "История"). Научные записки из серий "Педагогика", "История" и "Филология", как и материалы международной конференции "Физическая культура, спорт и здоровье нации", включены ВАК Украины в перечень научных изданий, в которых могут публиковаться основные результаты диссертационных работ.

В научно-исследовательской работе педуниверситет сотрудничает с АПН Украины, соответствующими научно-исследовательскими институтами НАН Украины, Киевским национальным университетом имени Т.Г.Шевченко, Национальным педагогическим университетом им. М.Драгоманова и другими высшими учебными заведениями и научными центрами Украины.

Кафедры университета установили творческие связи разных форм с научными центрами и учебными заведениями России, Беларуси, Молдовы, США, Великобритании, Германии, Италии, Польши и других стран. Успешно реализуются различные программы академических и научных обменов.

Научная работа студентов сосредоточена, преимущественно, в научных кружках, обществах и проблемных группах, функционирующих при кафедрах. Каждый год студенты защищают свыше 350 дипломных работ, принимают участие в международных и республиканских научных конференциях, Всеукраинских студенческих олимпиадах. Так, лишь в 1999-2000 учебном году студенты педуниверситета завоевали 10 призовых мест на II этапе Всеукраинских студенческих олимпиад.