Nghiên cứu khoa học của Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh thực hiện các nhiệm vụ:

• Nghiên cứu khoa học cơ bản tự nhiên và xã hội;
• Các nghiên cứu khoa học để nâng cao chất lượng đào tạo (bao gồm đổi mới nội dung chương trình, đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào quá trình dạy học, kiểm định, đánh giá, đảm bảo chất lượng giáo dục), góp phần tích cực vào việc đổi mới chương trình, sách giáo khoa, phương pháp giảng dạy ở đại học và ở phổ thông;
• Nghiên cứu khoa học về tâm lí, giáo dục học, phương pháp giảng dạy các bộ môn;
• Nghiên cứu về thực tiễn giáo dục của khu vực và cả nước, đề xuất các giải pháp khoa học đáp ứng được nhu cầu phát triển trong tương lai của giáo dục tương xứng với nhiệm vụ của Trường Đại học Sư phạm trọng điểm;
• Nghiên cứu về phát triển và chuyển giao công nghệ, về Tin học, Lịch sử, Xã hội, Văn hóa, Văn học, Địa sinh thái, Dân số, Môi trường của khu vực và cả nước.

Chỉ tính từ năm 1998 đến nay, toàn Trường có 96 đề tài khoa học cấp Bộ, 50 đề tài cấp Thành phố và 138 đề tài khoa học cấp Cơ sở. Đặc biệt, năm 2004, Trường đã đạt giải xuất sắc nhất cuộc thi SAMSUNG DigitAll HOPE 2004 với sản phẩm “Từ điển kí hiệu giao tiếp của người khiếm thính”. Tại cuộc thi APICTA 2005 được tổ chức ở Chiangmai, Thái Lan (02/2006), Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh là đơn vị duy nhất đại diện cho Việt Nam đã đoạt Cúp Vàng - giải thưởng về Công nghệ thông tin - Truyền thông Châu Á - Thái Bình Dương với sản phẩm nói trên.

Từ năm 2001 đến nay, Trường đã tổ chức được 111 hội thảo khoa học các cấp với nhiều chủ đề cấp thiết phục vụ cho nhu cầu đào tạo và nghiên cứu khoa học. Một số hội thảo có chất lượng khoa học cao, mang ý nghĩa quốc gia và quốc tế, góp phần khẳng định vai trò, uy tín của Trường trong và ngoài nước. Tiêu biểu là: Hội thảo Lí thuyết tối ưu và ứng dụng, Hội thảo Công nghệ đào tạo trong đào tạo và bồi dưỡng giáo viên, Hội thảo Tự chủ tài chính trong các trường đại học, Hội thảo Hội đồng Trường trong các trường đại học, Hội thảo Nghiên cứu khoa học sinh viên các trường Sư phạm, Hội thảo Các giải pháp cơ bản nâng cao chất lượng Giáo dục Đại học, Hội thảo Cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước (1954-1975) và 30 năm xây dựng và bảo vệ Tổ quốc (1975-2005), Hội thảo Nâng cao hiệu quả nghiên cứu khoa học và đào tạo Sau Đại học tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.