La direction de la recherche élabore la politique en matière de recherche, de formation par la recherche et d'emploi scientifique, et veille à sa mise en oeuvre.
Elle exerce la tutelle sur les organismes de recherche qui ne relèvent pas de la direction de la technologie.
Elle prépare le budget civil de recherche et de développement technologique et en assure la coordination.
Elle prépare la répartition des moyens de la recherche entre les établissements d'enseignement supérieur, dans le cadre de la politique contractuelle menée avec ces établissements. Elle assure la responsabilité de l'organisation et du financement des études doctorales. Elle exerce la tutelle sur les écoles normales supérieures et les écoles françaises à l'étranger visées à l'article 37 de la loi du 26 janvier 1984 susvisée.
Elle met en oeuvre les procédures et les moyens d'évaluation et d'expertise nécessaires à l'accomplissement de ses missions.
Elle propose et met en oeuvre la politique de diffusion de la culture scientifique et technique. Elle assure, pour ce qui concerne le ministère, la tutelle des établissements et musées relevant de ce domaine.