La comunità scientifica del Politecnico di Milano è costituita da circa 1.400 docenti e ricercatori, impegnati in attività di ricerca avanzate a livello nazionale e internazionale.

Innumerevoli sono i programmi di ricerca condotti dall’Ateneo in collaborazione con la comunità scientifica internazionale e con il supporto di partner industriali, centri di ricerca, organi governativi, pubbliche amministrazioni e la Commissione Europea. Essi fanno riferimento a tredici aree strategiche, al cui interno sono individuate linee di ricerca condotte da diversi gruppi di ricerca. I prodotti dell'attività di ricerca comprendono brevetti, progetti, articoli, pubblicazioni scientifiche, monografie e atti di convegni.

Presso il Politecnico di Milano sono attivi 12 dipartimenti di ricerca, dotati di automia finanziaria e organizzativa, ognuno dei quali svolge attività di ricerca in settori affini. I dipartimenti collaborano inoltre con le Scuole per l'erogazione dei corsi di studi.

Il Politecnico ha investito consistenti risorse nei propri laboratori che oggi si collocano tra i più avanzati e innovativi a livello europeo e rappresentano il punto di incontro tra il mondo accademico e il mondo produttivo. I settori di ricerca sono i più vari: dalla meccanica e dall’informatica all’ingegneria strutturale, alla progettazione architettonica, ai prodotti e processi industriali. Tra i laboratori più significativi: il Laboratorio di Crash, la Galleria del Vento, il MOA - Laboratorio di modellistica architettonica, i laboratori del Design.

In un mondo dove il bisogno di innovazione è sempre più evidente, diventa cruciale saper creare un ponte tra quanti sviluppano conoscenza e coloro che sono in grado di portare benefici all’utente finale. Presso il Politecnico è attivo un ufficio per il trasferimento tecnologico (Technology Transfer Office) con lo scopo di creare questa mediazione e di valorizzare la ricerca che nasce all’interno dell’Ateneo. Ad oggi sono oltre 260 le invenzioni brevettate di cui oltre il 60% trasferite e in utilizzo.

Oltre al trasferimento tecnologico, il Politecnico si è proposto di agevolare lo sviluppo dell’imprenditoria innovativa attraverso la creazione dell'Acceleratore d’Impresa. L'Acceleratore conta oggi 3 sedi: Milano, Como e Lecco. Dalla sua creazione, ha ospitato 64 aziende (dati gennaio 2012).

Il Politecnico di Milano offre corsi di dottorato che permettono di formare ricercatori nei settori dell'architettura, del design e dell'ingegneria. I corsi sono promossi dai Dipartimenti e coordinati dalla Scuola di Dottorato di ricerca.