Las áreas en las que la Universidad Técnica Federico Santa María desarrolla investigación son, entre otras, medio ambiente, economía, administración de empresas, química de productos naturales, ingeniería química e Ingeniería ambiental, ingeniería de alimentos, biotecnología, procesos energéticos y energías renovables, electrónica, física, ingeniería en telecomunicaciones y de redes, tecnología de materiales, estructuras sismo resistentes, gestión de sistemas productivos, desarrollo de software, desarrollo de productos y calidad, arquitectura, construcción, diseño de productos y ciencias aeronáuticas.