Науково-дослідну роботу кафедра фізико-математичних наук веде в рамках держбюджетної теми “Сучасні методи комплексного аналізу та математичного моделювання у нафтогазовій інженерії”.
Серед викладачів кафедри багато талановитих вчених, які плідно працюють як у класичних напрямках математики, так і у прикладних галузях. З низки напрямків, що розробляються нашими науковцями, можна виокремити наступні:
- теорія функцій (доц. Савчук Я.І., проф. Бандура А.І.);
- диференціальні рівняння (доц. Шегда Л.М., доц. Тимків І.Р.);
- математичне моделювання в техніці (проф. Мойсишин В.М., доц. Гураль І.М., доц. Смоловик Л.Р., доц. Криштопа Л.І., доц. Тирлич В.В., проф. Чернова М.Є., проф. Бандура А.І.);
- математичне моделювання в економіці (доц. Витвицька О. М., проф. Бандура А.І.);
- створення комп’ютерних технологій дослідження напружень та деформацій елементів конструкцій (доц. Ріпецький Р.Й., );
- педагогіка та психологія (проф. Мойсеєнко Л.А., доц. Гураль І.М., доц. Смоловик Л.Р.). - фізика та хімія напівпровідникових плівок (проф. Галущак М.О., доц. Мазур М.П., доц. Мазур Т.М., доц. Матеїк Г.Д., доц. Вакалюк В.М.)
Серед найвагоміших за останні роки досягнень науковців кафедри – наукове відкриття “Закономірність зміни напруженого стану масиву гірських порід, що знаходиться у гранично напруженому стані при бурінні глибоких свердловин” зроблене проф. В.М. Мойсишиним разом зі своїми докторантами, за яке автори нагороджені срібними медалями імені П.Л. Капіци; шість інструктивних документів та дві монографії проф. В.М. Мойсишина присвячені різним питанням буріння свердловин; монографія проф. Л.А. Мойсеєнко “Психологія творчого математичного мислення” та два науково-методичні посібники, написані нею ж у співавторстві з відомими українськими психологами.
Кафедра підтримує наукові зв'язки як з українськими, так і з закордонними науковцями. Зокрема, проф. Л. А. Мойсеєнко співпрацює із фахівцями Інституту психології НАН України, а плеяда аналітиків доц. Я. І. Савчук, проф. А. І. Бандура мають спільні праці з математиками Львівського та Харківського університетів, Львівської політехніки. Завдяки виграному ґранту проф. А. І. Бандура (на той час доцент) мав нагоду стажуватися протягом трьох місяців 2014 року у проф. С. Івашковича з геометричних методів багатовимірного комплексного аналізу (університет Лілль 1, Франція).
За результатами проведених досліджень щороку публікуємо від 30 до 50 наукових статей, готуємо 10-15 виступів на наукових конференціях. Ознайомитися зі списком наукових праць певного викладача кафедри можна на його сторінці, зайшовши через персонал кафедри.
При кафедрі функціонує докторантура, аспірантура, науковий семінар “Математичне моделювання в гірництві”, якими керує проф. В.М. Мойсишин.
Науковці кафедри приймають активну участь у роботі Малої академії наук (як керівники робіт і як члени журі), велику увагу приділяють науковій роботі молоді. Щороку студенти подають 7-10 доповідей про свої наукові дослідження, виконані під керівництвом викладачів, на студентські науково-технічні конференції. Кращі з них направляються на всеукраїнські конкурси і неодноразово нагороджувались грамотами та дипломами. До того ж викладачі постійно працюють членами журі обласного турніру юних математиків, юних фізиків, а також обласних олімпіад з цих предметів.
Кафедра фізико-математичних наук ІФНТУНГ разом із факультетом математики та інформатики Прикарпатського університету ім. В. Стефаника та Івано-Франківським осередком НТШ видає серію „Число“ фахового журналу „Прикарпатський вісник НТШ“.
Науковим досягненням у царині фізики викладачам кафедри сприяє тісна співпраця з вченими інститутів НАН України: Інститут фізики, Інститут фізики напівпровідників, Інститут металофізики, а також з відомими вченими Прикарпатського, Львівського національних університетів, Львівської та Київської політехнік, Сумського державного університету.
Зокрема, проф. Галущаком М.О. у 2010 р. та у 2013 р. (тоді завідувач кафедри загальної та прикладної фізики) виграно тендер серед наукових проєктів, оголошених МОН України. З 1 січня 2010 року на кафедрі виконували держбюджетну фундаментальну тему «Дослідження нових методів перетворення сонячної та теплової енергії в електричну». Участь у теоретичних і експериментальних дослідженнях брали 1 доктор наук, 6 кандидатів наук, 2 аспіранти, 2 студенти. Виконання теми було розраховано на 3 роки. Результатом науково-дослідної роботи є розробка нового методу перетворення сонячної та теплової енергії в електричну та дослідний зразок технічного засобу для реалізації розробленого методу.
У 2014 р. виграно тендер на дворічну держбюджетну прикладну тему "Технологія напівпровідникових структур і термоелектричних перетворювачів енергії спеціального призначення".
Сьогодні колектив кафедри проводить дослідження, пов'язані з розробкою нових способів одержання новітніх термоелектричних матеріалів і створенням відновлювальних джерел енергії.