学校以国家和湖南省经济社会发展重大需求为导向，全面开展科学研究与社会服务。现有26个省部级重点实验室（工程技术中心）、高校产学研合作示范基地和社会科学研究基地，38个科研所（中心）；承担国家“863计划”、“973计划”、国家科技支撑计划、国防基础研究、国家自然科学基金和社会科学基金等国家计划项目360余项，省级以上科研项目3000多项；获国家和省部级科研成果奖190多项，其中，国家科技进步二等奖3项，中国高校人文社会科学研究优秀成果奖3项；申请和获得国家授权专利、软件著作权等410余项，推广新技术70余项，出版学术专著（教材）240余部。学报自科版和社科版均入选中文核心期刊要目总览，社科版入选CSSCI成为双核心期刊。

在巩固矿业工程研究和教育科学研究两个传统特色基础上，为适应国家发展战略和社会需求，学校在海洋矿产资源勘探、矿山重金属污染的生态修复、矿用通风装备关键技术及其应用、马克思主义理论研究和产业经济研究等方面取得重大突破。学校拥有国内压力最高的全海深120Mpa耐压试验仓的海洋勘探装备实验室和创新团队，研制的海洋沉积物30米重力活塞取样器、深海岩芯取样系列钻机等装备，应用于蛟龙号深潜器和科学号、大洋1号科学考察船。此外学校开展的湖南页岩气形成的基础理论和页岩气探测与开发关键技术研究，初步圈定了湖南页岩气有利勘探区，并纳入《国家“十二五”能源发展规划》、《页岩气十二五规划》和《湖南省新能源产业振兴实施规划(2010-2020年)》。