Научные разработки ученых-исследователей Южно-Уральского государственного аграрного университета выполняются по агрономии, ветеринарии и зоотехнии, техническим наукам. Научные проекты ученых апробированы, имеют прикладное значение и могут быть полезны специалистам в решении актуальных проблем агропромышленного комплекса.

Руководство научно-исследовательской деятельностью и управление
научными подразделениями университета осуществляет начальник инновационного научно-исследовательского центра. Структурными подразделениями, составляющими инфраструктуру научных исследований, являются выпускающие и общеобразовательные кафедры, инновационный научно-исследовательский центр, лаборатория инновационного научно-исследовательского центра, научно-исследовательский центр  биотехнологии репродукции животных, совет молодых учёных, студенческое научное общество. Деятельность структурных подразделений регламентируется локальными нормативными актами.

К научной инфраструктуре университета также относятся малые инновационные предприятия (ООО), созданные в соответствии с Федеральным законом № 217-ФЗ от 02 августа 2009г.:

• ООО «ЧелАгро»;
• ООО «НТЦ АгроЭСБ».

К настоящему времени научно-исследовательская работа в университете осуществляется в рамках 14 научных школ:

1. Разработка методов диагностики, лечения и профилактики массовых заболеваний сельскохозяйственных животных в разных биогеохимических провинциях

2. Изучение физиологических, биохимических и хронобиологических особенностей сельскохозяйственных животных

3. Разработка теоретических основ, методов и способов интенсификации производства молока и мяса сельскохозяйственных животных

4. Селекция и локальная адаптация нетрадиционных зерновых культур в Южном Зауралье

5. Теоретические основы моделирования сельскохозяйственных и природных фитоценозов, приемов расширенного воспроизводства плодородия почв, оптимизации минерального питания сельскохозяйственных культур

6. Исследование возможностей повышения эффективности растениеводства защищенного грунта

7. Теоретические основы моделирования энергетической структуры машинно-тракторных агрегатов в растениеводстве

8. Разработка технологических процессов и технических средств производства и переработки продукции животноводства на базе импульсно-вибрационной техники

9. Разработка технологии и комплекса почвообрабатывающих и посевных машин для возделывания сельскохозяйственных культур

10. Разработка и освоение прогрессивных методов машиноиспользования в сельском хозяйстве

11. Разработка и освоение прогрессивных методов организации и технологии технического сервиса в АПК, обеспечивающих повышение уровня надежности, качества ремонта тракторов, автомобилей и с.х. машин, восстановление изношенных деталей

12. Улучшение условий охраны труда работников в технологическом процессе сельскохозяйственного производства

13. Разработка и внедрение энергосберегающих технологий и мобильных агрегатов в растениеводстве

14. Обеспечение работоспособности электрооборудования в сельскохозяйственном производстве

Направления научных исследований соответствуют профилю направлений и специальностей ФГОС. Исследования ведутся по 5 отраслям наук, среди которых наиболее масштабно представлены сельскохозяйственные, биологические и технические.