Dlouhodobá strategie ÚGV v oblasti výzkumu zahrnuje pokrok v následujících třech aspektech, z nichž všechny mají dlouholetou tradici a odpovídají výzkumným týmům:

- Komplexní výzkum základních geologických procesů tvorby minerálů, hornin a rudných ložisek; zaměření na základní i aplikovaný výzkum (krystalová chemie, systematická mineralogie a endogenní mineralizace; petrologie krystalických hornin; specializace na uranová ložiska a zdroje kritických nerostných surovin; výzkum fluidních inkluzí a mineralizace rud).

- Vznik, vývoj a deformace sedimentárních komplexů od paleozoika do kvartéru, paleoklimatický a paleoenvironmentální výzkum (stratigrafie paleozoika, stratigrafie, paleontologie a sedimentologie kenozoických hornin; výzkum deformací křehkých a duktilních materiálů; interdisciplinární výzkum kvartéru).

- Exogenní geologické a geochemické procesy, antropogenní vlivy, aplikovaná geologie a hydrogeologie (geochemie exogenních procesů a geoenvironmentální studie; komplexní výzkum krasových procesů a ochrana krasu; hydrogeologie a geochemie podzemních vod, kontaminace podzemních vod, ochrana podzemních vod, hydrogeologické modelování a geomechanika; geoarcheologická provenience studia, technická petrologie a mineralogie, stavební materiály.

- Zvláštní postavení a dynamický vývoj mají mezioborové výzkumné směry. Jedná se o geoarcheologické provenienční studie, komplexní výzkum krasových procesů a ochrany a multidisciplinární výzkum kvartéru.