Jedným z hlavných pilierov Ústavu geografie je vedecko-výskumná činnosť, ktorú dokumentujú publikácie v medzinárodných vedeckých časopisoch, účasť na medzinárodných vedeckých konferenciách, riešenie medzinárodných a domácich vedecko-výskumných projektov a spolupráca s viacerými zahraničnými partnermi.
Výskum pracovníkov na Ústave geografie má tri základné smery: fyzická geografia, humánna a regionálna geografia, geoinformatika a diaľkový prieskum Zeme.
V oblasti geoinformatiky a diaľkového prieskumu Zeme sa vedecko-výskumná pozornosť sústreďuje na geomorfometriu, využitie laserového skenovania a bezpilotných leteckých systémov vo výskume krajiny, modelovanie slnečného žiarenia a teploty povrchu v meste, či modelovanie povrchového toku vody v krajine. Podieľali sme na vývoji viacerých nástrojov, ktoré boli implementované do geografických informačných systémov s otvoreným kódom (GRASS GIS).
Fyzickogeografický výskum je zameraný na krasovú krajinu, flyšové pásmo a fluviálnu geomorfológiu. Tradične sa venujeme mapovaniu jaskýň. Mineralogický a sedimentologický výskum sa orientuje na problematiku ťažkých minerálov.
V humánnej geografii to je najmä výskum obyvateľstva, jeho migrácie a ekonomickej transformácie regiónov.
Didaktika geografie sa venuje najmä novým metódam vyučovania geografie na základných a stredných školách, vrátane interaktívnych foriem vyučovania s využitím najmodernejších informačných technológií.
Geopriestorové modelovanie v GIS softvéroch s otvoreným kódom, ako napr. modelovanie slnečného žiarenia, povrchovej teploty, pôdnej erózie a povrchového odtoku vody
Zber geopriestorových údajov z bezpilotných leteckých (UAV) nosičov pomocou laserového skenovania a multispektrálneho, hyprespektrálneho a termálneho snímania
Laserové skenovanie jaskýň
Paleogeografia, proveniencia sedimentov, geomorfológia
Obnoviteľné zdroje energie
Dynamika populácie a migrácia
3D geopriestororvá vizualizácia a interakcia údajov