La recherche scientifique est encadré par des unités mixtes de recherche opérant sous la double tutelle de l'université de Strasbourg et du CNRS. Il s'agit de
Les enseignants-chercheurs de l'UFR sont rattachés à l'un des ces deux laboratoires de recherche qui accueillent en outre des chercheurs appartenant aux organismes de recherche (CNRS, INRIA).
Fondé il y a plus de cent ans, l’IRMA a été marqué par une succession de mathématiciens de renom comme Heinrich Weber, Maurice Fréchet, André Weil, Charles Ehresmann, Henri Cartan, André Lichnérowicz, René Thom, Bernard Malgrange, Jean-Louis Koszul, Georges Reeb, Pierre Cartier, Claude Godbillon et Paul-André Meyer.
L’Institut de Mathématiques de Strasbourg a été, sous le nom d’Institut de Recherche Mathématique Avancée (IRMA), le premier laboratoire associé au CNRS (L.A. n° 1, puis URA 001). Il a vu le jour le 1er janvier 1966, sous la houlette de Jean Frenkel et Georges Reeb. Depuis 1997, l’IRMA est une unité mixte de recherche (UMR 7501) sous la double tutelle du CNRS et de l’Université de Strasbourg.
L'IRMA est localisé sur le campus de l'esplanade, à coté du bâtiment principal de l'UFR.
L'année 2013 voit la naissance du projet ICube, un laboratoire aujourd'hui structuré en 4 départements et 16 équipes de recherche thématiques, placé sous l'égide du CNRS, de l'Université de Strasbourg, de l’ENGEES et de l’INSA de Strasbourg.
Le laboratoire rassemble à parts égales deux communautés scientifiques à l’interface entre le monde numérique et le monde physique, lui donnant ainsi une configuration unique.
Avec près de 580 membres, il est une force de recherche majeure du site de Strasbourg. Fédéré par l'imagerie, ICube a comme champs d'application privilégiés l'ingénierie pour la santé, l'environnement et le développement durable.
La taille du laboratoire lui permet d'appuyer ses activités sur sept plateformes technologiques de haut niveau dans les domaines de l'imagerie à résonance magnétique (IRM), de la robotique médicale, de la bio-informatique, des réseaux informatiques, de la mécanique, de la télédétection (plateforme SERTIT), de l'élaboration et de la caractérisation des matériaux pour le photovoltaïque. ICube héberge deux équipements d'excellence (label "Equipex") : Robotex (robotique) et FIT (internet des objects). Il participe également à un troisième équipement d'excellence, Equip@Meso, dans le domaine du calcul scientifique.
Le département "Informatique Recherche" couvre de grands champs disciplinaires de la recherche en informatique et en sciences et technologies de l'information et de la communication. Y sont menées des recherches dans de nombreux domaines l’informatique : réseaux, internet du futur et des objets, informatique géométrique et graphique, spécifications, contraintes et preuves en géométrie, traitement d’images, calcul scientifique haute performance, compilation, cloud computing, bioinformatique, fouille de données, ingénierie des connaissances, optimisation stochastique et systèmes complexes.