ИПИ РАН ведет научные разработки по следующим основным направлениям фундаментальных исследований РАН:

1. Физико-математические науки

1. 1.1. Математика;
2. 1.1.5. Теория вероятностей и математическая статистика;
3. 1.1.6. Вычислительная математика;
4. 1.1.7. Математическое моделирование;
5. 1.1.8. Теоретическая информатика;
6. 1.1.9. Параллельные и распределенные вычисления;
7. 1.1.10. Дискретная математика;
8. 1.1.11. Системное программирование;
9. 1.1.12. Информационные системы;
10. 1.1.13. Математические проблемы механики и исследования космоса;

3. Информатика

1. 3.1. Теория информации, научные основы информационно-вычислительных систем и сетей, системный анализ;
2. 3.2. Искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях;
3. 3.3. Системы автоматизации, математические методы исследования сложных управляющих систем и процессов, CALS-технологии;
4. 3.4. Нейроинформатика и биоинформатика;
5. 3.5. Глобальные и интегрированные информационно-телекоммуникационные системы и сети;
6. 3.6. Архитектура, системные решения и программное обеспечение информационно-вычислительных комплексов новых поколений;
7. 3.7. Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров. Материалы для микро- и наноэлектроники. Микросистемная техника;
8. 3.8. Опто-, радио- и акустоэлектроника, оптическая и СВЧ-связь. Вакуумная электроника;

6. Науки о земле

1. 6.26. Геоинформатика, создание геоинформационных систем;

7. Общественные науки

1. 7.2. Экономические науки;
2. 7.2.6. Анализ нестационарных динамических макроэкономических процессов. Теория и методы экономико-математического моделирования;