La investigación es una de las tareas fundamentales de la universidad, junto a la docencia y a la transferencia de conocimiento; íntimamente ligada a ambas, formando un continuo beneficioso para la institución y para la sociedad.
En la Universidad Politécnica de Madrid se realiza la investigación, fundamentalmente, a través de los Grupos de Investigación. Estos grupos definen su actividad con líneas de trabajo específicas y continuadas en el tiempo, materializadas a través de proyectos de investigación de financiación pública o privada; sin perjuicio de que también se pueda realizar bien de un modo individual, a través de los departamentos correspondientes a las distintas áreas de conocimiento, bien en equipos creados para afrontar proyectos de investigación concretos.
El objeto de los proyectos de investigación es el progreso del conocimiento o el desarrollo de nuevos productos o servicios, lo cual se comunica a la comunidad académica y se comparte con la sociedad a través de la publicación y transferencia de los resultados de investigación. Este concepto es el que se entiende como producción científica, y es uno de los indicadores básicos para la evaluación de la actividad investigadora de los grupos y de los centros.
Los proyectos de investigación que cuentan con mayor valoración y alcance en el ámbito académico son los derivados de convocatorias públicas competitivas: Programa Marco de la Unión Europea, Plan Nacional de I+D+I, Programas de las Comunidades Autónomas.
Otra fuente de financiación para la investigación son los contratos o convenios de apoyo científico-técnico al sector de la arquitectura y el urbanismo; con empresas, instituciones y administraciones públicas, ejecutados al amparo del artículo 83 de la Ley Orgánica de Universidades, que permite la contratación a través de los departamentos de trabajos de índole científica, asesoría técnica o creación artística.
Así mismo se pueden formalizar relaciones duraderas con empresas o instituciones en materia de colaboración científica, mediante la creación de Cátedras Universidad-Empresa.