Kasvatustieteiden laitoksella tehdään laajaa, monipuolista ja monitieteistä tutkimusta. Tutkimuksen painopistealueita ovat kasvatussosiologinen, kasvatuspsykologinen ja kasvatushistoriallinen tutkimus. Kasvatussosiologinen tutkimus kattaa koulutusjärjestelmän kaikki asteet ja on suuntautunut koulutuspolitiikan ja vertailevan kasvatustieteen alueille. Tutkimus ulottuu yhtäältä koko koulutusjärjestelmän rakenteellisten teemojen ja koulutuksellisen valikoinnin sekä sosiaalisen ulossulkemisen, toisaalta mikrososiologisemman tason ilmiöihin kuten erilaisten sosiaalisten ryhmien elämänkulkuun ja koulutukseen kytkeytyviin teemoihin.

Kasvatuspsykologinen tutkimus puolestaan painottuu oppimisen, asiantuntijuuden ja oppimisympäristöjen tutkimukseen. Oppimisen tutkimuksessa laitoksella on pitkät perinteet oppimisen ja opiskelun orientaatioiden ja motivationaalisten tekijöiden analyysissa. Näihin teemoihin liittyvää tutkimusta tehdään sekä peruskoulun oppilailla että yliopisto-opiskelijoilla. Asiantuntijuuden tutkimus on painottunut akateemisen oppimisympäristön tutkimukseen: korkeakouluopiskelijoiden opiskeluprosessien ja kulttuuritaustan välisiin suhteisiin sekä korkeakouluopetuksen laadun teemoihin.

Laitoksella on vankat tutkimusperinteet myös aikuiskasvatuksen saralla. Tutkimus suuntautuu ennen kaikkea koulutuksen ja työelämän välisiin suhteisiin, elämänuriin ja aikuiskoulutukseen osallistumiseen. Lisäksi erityispedagogiikassa, kasvatusfilosofiassa, varhaiskasvatuksessa sekä musiikkiterapiassa tehdään varteenotettavaa tutkimusta. Erityispedagogiikan tutkimus kohdistuu mm. kuulovammaisuuden sekä kehityksellisen dysleksian teemoihin. Kasvatusfilosofisen tutkimuksen kohteina ovat mm. steinerpedagogiikka, yliopiston sivistyskasvatus sekä tieteellisyyden ja kriittisyyden kysymykset korkeakoulutuksessa. Varhaiskasvatuksen tutkimus suuntautuu mm. lapsuuden syrjäytymiseen ja pienten lasten sosiaalisiin suhteisiin. Musiikkiterapian piirissä tutkitaan mm. musiikin kokemista ja merkitystä elämänkerroissa.

Laitoksen tutkimushankkeiden määrä on viime vuosina voimakkaasti kasvanut. Tutkimushankkeiden lisääntyminen on merkinnyt sitä, että tutkijoiden osuus laitoksen väestä on ollut jatkuvassa nousussa. Laitos on vetämässä kahta valtakunnallista kasvatusalan tutkijakoulua: Koulutuspolitiikan, vertailevan koulutuksen ja koulutuksen arvioinnin tutkijakoulua sekä Oppimisen ja opetuksen tutkijakoulua. Ulkopuolista rahoitusta tutkimushankkeisiin saadaan mm. Suomen Akatemialta, Euroopan Unionilta, opetusministeriöltä, opetushallitukselta, eduskunnalta eri rahastoilta, säätiöiltä sekä alueen kunnilta.