Кафедра ПТС ведет активную научную деятельность.
На кафедре действует несколько научных групп, в которых профессора, преподаватели, аспиранты и магистранты работают над грантами и разнообразными НИР, в том числе и по государственным контрактам и договорам с промышленными предприятиями.
Научные исследования проводятся как на базе кафедры с имеющимся оборудованием, так и на производственных полигонах действующих предприятий (ТЭЦ, ЦТП, тепловых сетях и др.)
Кафедра участвует в подготовке кадров высшей научной квалификации (аспирантура, докторантура). Ежегодно на кафедре проводятся вступительные и кандидатские экзамены в аспирантуре, а также слушаются предзащиты и ведутся консультации по диссертациям, попадающим научные советы по теплоэнергетике.
Каждый год преподаватели кафедры выпускают научную литературу и публикуют статьи в ведущих журналах теплоэнергетической отрасли. Также преподаватели в соавторстве со студентами участвуют в российских и международных конференциях. Периодически на кафедре устраиваются научно-технические семинары.