КГТУ является одним из ведущих вузов Российской Федерации по кадровому и научно-техническому обеспечению секторов экономики страны, связанных с развитием ресурсоэнергосбережения и рационального природопользования в области нефтепереработки и нефтехимии.

Основные направления деятельности университета в настоящее время связаны с разработкой фундаментальных основ, технологических решений и внедрением комплексных технологий интенсификации процессов добычи, сбора, транспорта и подготовки нефти и природных битумов с применением наноструктурированных композиционных составов, волновых и плазмохимических процессов, сверхкритических флюидных технологий и технологических аппаратов для их реализации, технологий глубокой переработки нефти и тяжелого нефтяного сырья, технологий утилизации твердых и жидких отходов нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий. Освоение новых технологий и выпуск мелкосерийной наукоемкой продукции реализуется на инновационном полигоне «Искра».

В рамках государственных и частных контрактов выполняются работы с ведущими отраслевыми предприятиями - ОАО «Газпром», ОАО «Лукойл», ОАО «Сибнефть», ОАО «Сибур», ОАО «Татнефть», ОАО «ТАНЭКО, ОАО «Казаньоргсинтез», ОАО «Нижнекамскнефтехим», ОАО «Газпромтрансгаз», с крупнейшими научными центрами Российской Федерации, отраслевыми научно-исследовательскими институтами, зарубежными нефтяными компаниями.