Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка орієнтується на високу якість підготовки наукових та науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації. Стратегічний розвиток СумДПУ імені А. С. Макаренка передбачає одним із ключових завдань проведення наукових досліджень за пріоритетними напрямами розвитку науки, враховуючи потреби регіону та суспільства в цілому; розвиток фундаментальних і прикладних наукових досліджень у галузях суспільних, гуманітарних, природничо-метематичних, біологічних та інших наук; підтримку існуючих та формування нових наукових шкіл і наукових підрозділів (центрів колективного користування, ресурсних центрів та центрів трансферу технологій, навчально-наукових центрів і лабораторій) як базових осередків реалізації наукових досліджень, покликаних забезпечити послідовний суспільний розвиток і розбудову економіки країни.
Крім того серед стратегічних завдань СумДПУ імені А. С. Макаренка ставить перед собою всебічне сприяння в реалізації інтелектуального потенціалу науково-педагогічних працівників, молодих учених та здобувачів освіти в Університеті; здійснення заходів щодо підтримки наукових досліджень молодих учених та обдарованих студентів, залучення їх до наукових досліджень; розроблення програми всебічної підтримки молодих учених з метою їх закріплення й творчого зростання в Університеті; забезпечення підготовки кваліфікованих наукових і науково-педагогічних кадрів у межах відкритих спеціальностей аспірантури та докторантури для підготовки докторів філософії і докторів наук; сприяння ефективній роботі спеціалізованих вчених рад із захисту дисертацій; удосконалення механізмів захисту прав інтелектуальної власності та авторських прав дослідників, гарантування інформаційної безпеки та правил академічної доброчесності; впровадження системи оцінювання та стимулювання наукової складової праці викладачів з метою її посилення у межах викладацької діяльності та заохочення до професійного розвитку та самореалізації; всебічне сприяння діяльності Наукового товариства студентів, аспірантів, докторантів і молодих вчених Університету; забезпечення умов щодо отримання цільових та іменних стипендій студентам та науково-педагогічним працівникам Університету; забезпечення сприятливих умов для подальшого розвитку студентської науки, зокрема участі студентів у наукових заходах; подальший розвиток багатогалузевого університетського видавничого центру з метою оприлюднення, поширення й популяризації наукових здобутків.
Зважаючи на процеси глобалізації та інтернаціоналізації в галузі вищої освіти й науки, особливу увагу стратегія розвитку СумДПУ імені А. С. Макаренка на 2020–2030 рр. звертає на забезпечення умов для ефективної науково-дослідної та інноваційної діяльності учасників освітнього процесу Університету шляхом створення належної матеріально-технічної бази, сприяння академічній співпраці та міжнародній мобільності; формування культури грантової діяльності, розробку загальноуніверситетської політики грантової роботи; підвищення рівня компетентності науково-педагогічних працівників щодо грантової діяльності та забезпечення необхідної допомоги щодо підготовки грантових заявок і супроводу отриманих грантів; запровадження системної роботи зі збору і регулярного оновлення інформації щодо наукових і освітніх проєктів в Університеті, які потребують грантового та інших джерел фінансування; поглиблення міжнародної наукової співпраці шляхом створення умов для підготовки заявок та реалізацію спільних міжнародних наукових проєктів, сприяння участі науковців у міжнародних наукових заходах (особливо закордоном) та активізація роботи з проведення міжнародних наукових заходів на базі Університету; активізацію публікаційної активності науковців Університету передусім в авторитетних міжнародних і національних виданнях; посилення мотивації участі науково-педагогічних працівників і студентів у проведенні наукових досліджень, підвищення якості наукового рівня публікацій, зокрема у виданнях, що індексуються науко метричними базами Sсорus, Web of Sciеnсе.
В університеті успішно працює аспірантура з 12 спеціальностей та докторантура з 3 спеціальностей, функціонує спеціалізована вчена рада Д55.053.01 із захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук за спеціальностями 13.00.01 – загальна педагогіка та історія педагогіки, 13.00.04 – теорія та методика професійної освіти. Результати своїх наукових досліджень науковці університету мають можливість друкувати у фахових наукових журналах («Актуальні питання природничо-математичної освіти», «Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології», «Фізико-математична освіта», «Inclusion & Diversity», «Консенсус», Наукові записки СумДПУ імені А.С. Макаренка», «Географічні науки», «Олімпійський та параолімпійський спорт», «Освіта. Інноватика. Практика», «Природничі науки», «Слобожанські мистецькі студії», «Слобожанський науковий вісник. Природничі науки», «Слобожанський науковий вісник. Психологія», «Слобожанський науковий вісник. Філологія», «Цифрова економіка та економічна безпека»).
Для організації дослідницької інфраструктури в університеті створено і плідно працюють науково-дослідний сектор, навчально-науковий центр проектних технологій, наукове товариство студентів, аспірантів, докторантів та молодих учених, рада молодих учених, різноманітні ресурсні центри та центри трансферу технологій, навчально-наукові центри, міжвідомчі науково-дослідні лабораторії, між університетська лабораторія, університетські лабораторії, керівниками яких є провідні науковці університету.