石油与天然气工程学院科学研究始终坚持超前评估行业技术发展趋势，密切跟踪国际最新动态，紧密围绕我国油气工业目前和未来的重大技术需求，开展基础研究和技术创新，在油气井、油气田开发、采油气、油气储运四大工程领域中形成了持续稳定、有重大业界影响力的学术方向和研究特色。主要科学研究方向包括：深井复杂井钻完井、油气井工作液、储层保护及欠平衡钻井、天然气开发及高危气田安全生产、提高采收率、压裂酸化增产技术、复杂油气输送工艺技术、油气管道安全及完整性管理技术等。

基于学科特色和优势，充分发挥产学研合作反哺效应：1988年联合国技术开发署设立中国石油油井完井技术中心，1988年加拿大政府援建“中-加天然气勘探开发技术培训中心”，1989年批准建设油气藏地质及开发工程国家重点实验室，2006年批准建设天然气开发教育部工程研究中心、四川石油天然气发展研究中心，2013年批准共建国家能源高含硫气藏开采研发中心，2013年获批国家级实验教学示范中心、国家级大学生校外实践教育基地，2014年获批国家级虚拟仿真实验教学中心、四川省海洋天然气水合物开发协同创新中心，2018年获批国家“111计划”、深层海相页岩气高效开发学科创新引智基地、国家能源稠（重）油开采研发中心-西南分中心，2020年获批中国石油天然气集团公司-红宝石官方网站hbs123创新联合体、天然气水合物国家重点实验室、深海天然气水合物高效开发学科创新引智基地，2021年获批天然气现代产业学院。目前共有省部级重点实验室17个。教学科研设备5096台套，价值26087.5万元（含国家重点实验室）。实验室总面积20621平方米（含国家重点实验室）。

“十三五”以来，承担国家科技重大专项油气开发专项项目、课题（专题）98项，973项目课题、专题及子课题6项，国家重点研发课题24项，国家自然科学基金各类项目123项，其中重点重大项目11项、优秀青年科学基金项目2项、面上项目49项。获国家科学技术奖3项，其中技术发明一等奖1项、二等奖2项；省部级科学技术奖255项，其中特等奖5项、一等奖68项、二等奖114项、三等奖63项；授权发明专利1788件，授权国际专利124件；发表SCI论文1896篇，出版专著79部。