В ННІ моделювання та аналізу патологічних процесів активно ведеться науково-дослідна робота. Протягом 2005-2016 р.р. інститут працював над виконанням ініціативних науково-дослідних робіт за темами: «Особливості вікової та статевої реактивності за змінених умов функціонування організму», «Медико-інформаційне дослідження експериментальної патології внутрішніх органів при різних функціональних умовах та їх корекція», «Медичні закономірності та інформаційні моделі перебігу патологічних процесів при різних функціональних умовах та їх корекція, «Патогенетичні закономірності та інформаційні моделі розвитку патологічних процесів за умови дії надзвичайних факторів на організм та їх корекція». З 2007 року колективом інституту виконувалися науково-дослідні роботи, які мали держбюджетне фінансування: «Патогенний вплив полі травми на стан внутрішніх органів і розробка шляхів системної корекції», «Експериментальне дослідження закономірностей апоптозу в умовах тяжкої комбінованої травми», «Вивчення патогенетичних особливостей розвитку поліорганної недостатності в умовах експериментальної краніоскелетної травми та пошук засобів системної корекції методами клітинної терапії». У 2016 році в інституті заплановані науково-дослідні роботи за темами: «Вікові особливості патогенезу краніоскелетної травми та ефективність її корекції кріоконсервованими фетальними нервовими клітинами», яка визнана фундаментальною й отримала державне цільове фінансування, та ініціативних «Системні та органні порушення за дії надзвичайних факторів на організм, механізми їх розвитку та патогенетична корекція», «Компетентісний підхід у гуманітарній підготовці майбутніх фахівців медичної галузі», «Інтерактивні засоби формування іншомовної компетенції у професійно орієнтованому спілкуванні студентів-медиків». При кафедрі патологічної фізіології працює апробаційна комісія спеціалізованої вченої ради Д 58.601.01 за спеціальністю 14.03.04 – патологічна фізіологія, на якій відбуваються попередні захисти дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата i доктора медичних наук за спецiальнiстю патологiчна фізіологія. За 2007-2015 роки професорами кафедри прорецензовано більше 100 дисертацій. На даний час співробітниками інституту виконується шість докторських та понад 20 кандидатських дисертацій. Колективом інституту отримано понад 30 патентів на винахід, опубліковано понад 900 публікацій у журналах і збірниках статей. Професорсько-викладацький склад ННІ бере активну участь в організації та проведенні всеукраїнських та міжнародних науково-практичних та методичних конференціях. З 2008 року працівниками інституту проводиться щорічна науково-практична конференція «Актуальні питання патології за умов дії надзвичайних факторів на організм».

Із 2008 року кафедра медицини катастроф та військової медицини започаткувала щорічне проведення в Україні літнього Міжнародного конкурсу бригад екстреної (швидкої) медичної допомоги, а з 2009 р. – Тернопільського обласного конкурсу бригад швидкої медичної допомоги. Конкурси стали традиційними. Вже відбулося 6 чемпіонатів загально-державного рівня, які після Тернополя проходили в різних куточках України та 6 обласних чемпіонатів. Систематично у чемпіонатах беруть участь студенти-медики, підготовленні викладачами кафедри медицини катастроф та військової медицини.

Налагоджений тісний зв’язок із закордонними навчальними закладами та науковими центрами. На шляху до модернізації передбачається суттєве вдосконалення навчального процесу, основою якого буде покращення матеріальної бази кафедр, переоснащення навчальних лабораторій відповідно до Z-системи навчання, впровадження нових інформаційних і комунікаційних технологій, віртуальних програм, комп’ютерної графіки, відеосистем, удосконалення методів контролю знань студентів, поглиблення наукових досліджень в напрямку застосування і впровадження прогресивних технологічних процесів математичного і експериментального моделювання з метою вивчення медико-соціальних явищ, наукового аналізу і розробки тестових технологій.