Науково-дослідна робота в Інституті є невід'ємною складовою частиною підготовки фахівців-міжнародників. Вченими Інституту проводиться велика робота по дослідженню теоретичних і практичних проблем міжнародних відносин та зовнішньої політики України, країнознавства, міжнародних економічних відносин, міжнародного права, сучасних гуманітарних проблем, мовознавства. Результати дослідницької діяльності кафедр та науково-дослідної частини Інституту використовуються у навчальному процесі для підготовки та впровадження нових курсів та спецкурсів.
Науковий потенціал Інституту становить близько 170  штатних науково-педагогічних працівників, з них: академік НАН України – 1; член-кореспондент Академії правових наук України – 2; академік Української технологічної академії – 1; докторів наук, професорів – 29, кандидатів наук, доцентів – 57. Складовою частиною наукового потенціалу Інституту є науково-дослідна частина (НДЧ), що нараховує 29 штатних співробітників (наукових співробітників –  15; спеціалістів – 14).
Дбаючи про оновлення та підготовку науково-педа¬гогічних і наукових кадрів, фахівців-міжнародників вищої кваліфікації, Інститут приділяє значну увагу роботі аспірантури та докторантури. В аспірантурі Інституту щорічно навчається понад 60 громадян України та зарубіжних держав, близько 50 осіб працюють на кафедрах Інституту як здобувачі наукового ступеня кандидата наук, а 5 — наукового ступеня доктора наук. В Інституті функціонують три спеціалізовані вчені ради по захисту кандидатських і докторських дисертацій із 4 наукових спеціальностей: «політичні проблеми міжнародних систем та глобального розвитку», «світове господарство і міжнародні економічні відносини», «міжнародне право», «цивільне право і цивільний процес; сімейне право; міжнародне приватне право».
Перепідготовка та підвищення кваліфікації науково-педагогічних кадрів Інституту здійснюється як у провідних науково-дослідних установах країни, так і в зарубіжних вищих навчальних закладах, з якими Інститут має угоди про співробітництво. Щорічно проходять перепідготовку та підвищення кваліфікації за рубежем до 20 викладачів Інституту.
Вчені Інституту роблять суттєвий внесок у розвиток вітчизняної науки. В Інституті систематично проводяться міжнародні наукові конференції, семінари, симпозіуми, круглі столи з проблем міжнародного права, міжнародних відносин, міжнародних економічних відносин та міжнародної інформації. Інститут має сучасну матеріально-технічну базу для друкування наукової та навчально-методичної літератури. Щорічно викладачі готують до 40 монографій та підручників, друкують більше 300 наукових статей. Видаються збірники: «Вісник Київського університету. Міжнародні відносини», «Актуальні проблеми міжнародних відносин».
Кафедри Інституту залучаються до здійснення експертних оцінок, рецензій, вироблення пропозицій щодо проектів законодавчих актів для Верховної Ради України, Кабінету Міністрів України, Ради Національної безпеки та оборони України, Міністерства закордонних справ України, Міністерства економіки України, Міністерства юстиції України тощо. Вони також беруть участь у численних міжнародних наукових проектах за міжнародними програмами ТЕМПУС-ТАСІС, ІНТАС, НАТО, ЮНЕСКО, Міжнародного фонду «Відродження» та ін. На базі Інституту діє науково-методична група ЮНЕСКО з питань демократичного врядування і культури миру.
Фахівці Інституту активно беруть участь у підготовці державних програм та законів, працюють у комісіях Верховної Ради України, де мають можливість реалізувати на практиці результати своїх наукових досліджень. В Інституті створено науковий Центр європейських досліджень, метою якого є науково-прогностичні дослідження найважливіших проблем міжнародного становища та зовнішньої політики України, розвитку європейської інтеграції.
Активну участь у науково-дослідній роботі беруть студенти Інституту. Формами залучення студентів до наукової творчості є робота в наукових гуртках, проблемних групах на кафедрах, проведення студентських наукових конференцій, круглих столів, Днів науки, Шевченківських читань, міжнародних олімпіад; регулярно проводиться конкурс Інституту на кращу студентську наукову роботу. Наукове товариство студентів та аспірантів сприяє отриманню молодими науковцями Інституту стипендій та грантів для науково-дослідної роботи і навчання за кордоном, публікації найбільш цікавих робіт. Результати наукових досліджень студентів та аспірантів публікуються у збірнику «Актуальні проблеми міжнародних відносин».