На кафедрі сформувалися такі наукові напрямки з фундаментальних та прикладних досліджень:

• системний аналіз природничих систем (комп’ютерне моделювання наносистем) - керівник -  доктор фізико-математичних наук,  професор Корніч Григорій Володимирович;
• системний аналіз технічних та освітніх систем (металургія, система освіти в вищій школі) - керівник -  доктор фізико-математичних наук,  професор Бахрушин Володимир Євгенович;
• системний аналіз соціально-економічних систем (прийняття рішень, дискретна оптимізація) - керівник - доктор економічних наук, професор Бакурова Анна Володимирівна;
• аналіз біометричної інформації  (прийняття рішень, дискретна оптимізація) - керівник - кандидат  фізико-математичних наук, доцент Терещенко Еліна Валентинівна.