Университет с целью укрепления материально-технической базы и подготовки высококвалифицированных специалистов в рамках международных программ выполнил много работ. В том чисел, в соответствии с программой Темпус в университете созданы научно-учебные лаборатории «Чистая энергия» и «Энергоэффективность в строительстве» и оборудованы современными аппаратурами, которые впервые в республике способствовали в деле подготовки магистров в сфере источников возобновляемой энергии и энергоэффективности в строительстве.
В университете организована учебная механическая лаборатория правительством Индии и Таджикистана, которая была предусмотрена при официальном визите Основателя мира и национального согласия – Лидера нации, Президента Республики Таджикистан, уважаемого Эмомали Рахмона в Индию (август 2006 года). Данная лаборатория оборудована современными оборудованиями по механическим обработкам Индийской компанией HMT (I) (Hindustan Machines Tools (International)).
По заказам ОАХК «Барки точик» университет ведет исследования по темам «Исследования режима работы ряда Вахшских и Кайраккумских электростанций» и бюджетная заказная работа о «Разработке и исследованиях оборудования малых мощностей солнечной энергии» и в этом направлении продолжаются научные исследования.
Научно-практический журнал «Вестник Таджикского технического университета», который решением ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации от 3 декабря 2010 года внесен в Перечень научных рецензируемых журналов России, способствует своевременной публикации научных статьей аспирантов и соискателей университета. Также журнал свидетельствует о международном признании научных статей ученых республики и других государств мира.
В течение 25 лет независимости республики в Таджикском техническом университете имени академика М.С. Осими подготовлено более 250 кандидатов наук и 35 докторов наук.
Более 40% преподавателей университета имеют научную степень, среди которых имеются академики, члены Академии наук Республики Таджикистан, международных, республиканских и отраслевых академий.
Университет ведет подготовку научно-педагогических кадров посредством аспирантуры и докторантуры по 10 направлениям и 75 научным специальностям. В данное время по 14 специальностям посредством докторантуры PhD университет имеет возможность подготовки научно-педагогических кадров.