Сотрудники кафедры совместно с НАН Республики Беларусь и другими научно-исследовательскими центрами республики и стран СНГ ведут активную научно-исследовательскую работу по различным научным направлениям: по проблемам совершенствования методики преподавания математики в высших учебных заведениях сельскохозяйственного профиля, по темам "Исследование основных математических структур и проблем математического моделирования", "Поля и частицы", "Исследование многомерных дифференциальных и интегральных уравнений и систем", по проблемам современной теории чисел и в области дифференциальной геометрии.

Научно-исследовательская работа кафедры   реализуется в рамках выполнения перспективного плана НИР БГАТУ.

В рамках темы 1.15. "Разработка новых принципов, методов и форм обучения, воспитания и контроля знаний студентов при обучении высшей математике по непрерывной и многоуровневой системе профессионального образования на основе модульно-рейтинговой системы обучения", входящей в проблему I "Формирование высокой общей и профессиональной культуры агроинженеров, совершенствование организации и содержания учебного процесса"  и направленной на решение главной проблемы технического вуза на современном этапе: повышения качества образования учащихся, обучение их умению учится, правильно оценивать свои знания и необходимости постоянно повышать свою квалификацию. Для решения этой проблемы была предложена концепция непрерывности математического образования, основанная на преемственности  школьной математики  и высшей, непрерывного контроля знаний и умений студентов,  основанного на разработанных контрольных заданий и тестов, позволяющих  не только проверить полученные знания студента, но и дать ему возможность проявить творческое мышление. С этой целью были изданы 2 части УМК "Математика" для студентов очного и заочного отделений агроинженерных специальностей и подготовлена к изданию первая часть УМК "Высшая математика" для студентов факультета предпринимательства и управления.

Cотрудниками кафедры было опубликовано более 200 научных и научно-методических работ, защищены 2  кандидатские диссертации. Доцент Т.А. Жур участвовала в создании учебного пособия "Высшая математика" в пяти частях (2016-2018 гг.) с грифом министерства образования РБ. При участии сотрудников кафедры профессора И.В. Белько и старшего преподавателя Е.А. Криштапович изданы пособия "Эконометрика и экономико-математические методы и модели" (2018), "Количественные методы анализа в АПК" (2020) с грифом министерства образования РБ.

На кафедре плодотворно трудится один из ведущих специалистов Республики Беларусь в области дифференциальной геометрии, доктор физико-математических наук, профессор И.В.Белько, награжденный за многолетнюю преподавательскую деятельность званием "Выдатнік народнай асветы", грамотами Министерства промышленности РБ и ВАК РБ.

Исследования в области теоретической физики проводятся под руководством профессора А.П. Рябушко, доцентом Т.А. Жур, ассистентом И.П. Бояриной. Задание по теме «Релятивистское реликтовое гравитационное поле Солнечной системы и движение малых тел в нем» включено в Государственную программу фундаментальных исследований «Поля и частицы». Результаты работы по названной тематике широко известны в Беларуси и за ее пределами.

Сотрудники кафедры активно привлекали студентов к участию в НИРС, в результате чего на проводимых кафедрой научных студенческих конференциях ежегодно обсуждается около сотни докладов, многие из которых были представлены к первой категории, а около десятка работ были опубликованы в печати, доложены на международных студенческих конференциях и представлены на Республиканский конкурс студенческих научных работ.