Коллектив института ВОДГЕО проводит фундаментальные и прикладные исследования, разрабатывает и реализует новые технологии, сооружения и установки по следующим основным направлениям:

• водоснабжение - разработка и внедрение конструкций сооружений и технологических схем очистки воды для хозяйственно-питьевых и промышленных целей, методов и оборудования для умягчения, опреснения и обессоливания воды, получения сверхчистой воды и методов кондиционирования воды, методов гидравлического и технико-экономического расчета крупных систем водоснабжения;
• очистка сточных вод и канализация - теоретические основы методов очистки сточных вод, новые технологические схемы, типы и конструкции сооружений для механической, биохимической, химической и физико-химической очистки сточных вод различных отраслей промышленности, очистки высококонцентрированных сточных вод и глубокой очистки стоков;
• обработка и утилизация осадков - новые способы и методы совершенствования существующих технологий обработки, утилизации и складирования осадков сточных вод;
• оборотные системы водоснабжения - принципы, способы и оборудование, используемые в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий, локальные системы оборотного водоснабжения, схемы подготовки производственных, городских и поверхностных сточных вод для использования в оборотных системах водоснабжения;
• гидротехнические сооружения водного хозяйства - рациональные схемы и конструкции речных водоподпорных гидротехнических сооружений и методы их расчета, новые типы и конструкции водозаборных сооружений и методы их расчета, конструкции рыбозащитных устройств и их размещение на водозаборах и узлах, конструкции сооружений для складировния твердых и жидких промышленных отходов и защиты подземных вод от загрязнения ими, типы и конструкции противофильтрационных и дренажных устройств для этих сооружений, декларирование безопасности гидротехнических сооружений, конструкции плотин в суровых климатических условиях и методы их расчета, методы оценки водных ресурсов естественного и зарегулированного стока рек, прогноз качества воды;
• инженерная гидрогеология, забор, использование и защита от загрязнения и истощения подземных вод - рациональные системы и конструкции водозаборных сооружений и методы их расчета, технологии и конструкции сооружений внутрипластовой очистки питьевых подземных вод и их защиты от загрязнения стоками. рациональные системы и конструкции дренажных устройств для защиты промышленных предприятий и населенных мест от подтопления, методы восстановления скважин, методы захоронения токсичных промстоков в горные породы глубокого залегания;
• автоматизация и управление системами водного хозяйства - приборы и системы управления технологическими процессами очистки и транспортировки природных и сточных вод и обработки осадка, методы контроля качества природных и сточных вод