Với mục tiêu phát triển thành đại học nghiên cứu đẳng cấp quốc tế, hoạt động khoa học-công nghệ tại TDTU được tổ chức theo thông lệ quốc tế với các hướng như sau:

- Nghiên cứu cơ bản: kết quả nghiên cứu phải là các công trình công bố trên các tạp chí uy tín hàng đầu thế giới được liệt kê trong các cơ sở dữ liệu WoS hoặc Scopus.

- Nghiên cứu công nghệ: kết quả nghiên cứu phải giải quyết thành công những vấn đề thực tiễn, sản phẩm đầu ra là các thiết kế mới, sáng chế, ý tưởng phát minh được Cục Sáng chế và Nhãn hiệu thương mại Hoa Kỳ (USPTO) cấp bằng sáng chế.

- Nghiên cứu ứng dụng: hoạt động nghiên cứu được gắn kết với doanh nghiệp để chuyển giao các sản phẩm nghiên cứu vào thực tế.