中国测绘科学研究院主要从事测绘及相关学科的基础研究和应用研究，四个重点研究方向为：现代大地测量与地球动力学、摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统研究、空间信息决策支持系统研究。建院以来，先后承担并完成了国家重点科研项目和重大工程项目300多项，荣获国家科技进步奖13项、国家发明奖1项、国家专利3项、全国科技大会和科技攻关项目奖9项，省部级和行业科技进步奖100余项。科研成果广泛用于经济建设和国防建设。
中国测绘科学研究院是教育部批准的硕士学位授予单位，与国内多家重点院校联合培养博士研究生。经国家批准，在本院设立了博士后科研工作站。现有博士生导师8人，硕士生导师25人，在读博士、硕士研究生70多人。
中国测绘科学研究院办有《测绘科学》、《遥感信息》和《测绘文摘》三个专业期刊，其中《测绘科学》是《中国科学引文数据库》的来源期刊，《测绘科学》和《遥感信息》被评选为中国科技核心刊物。
中国测绘科学研究院注重为政府机构、行业组织提供专业化的技术支持与服务，国家测绘局地名研究所、国家测绘局遥感工程技术中心、地理空间信息工程国家测绘局重点实验室、国家遥感中心资料部、国家遥感中心信息与技术服务基地、地理信息系统测评中心、中国测绘学会科技信息网分会、国家光电测距仪检测中心也授权由本院管理运行。
中国测绘科学研究院积极开展国际和地区间的合作与交流，积极参加国际大地测量学会（IAG）、国际摄影测量与遥感协会（ISPRS）、国际制图协会（ICA）、国际标准化组织地理信息专业委员会（ISOTC211）的学术活动；与泰国的亚洲理工学院（AIT）和英国的诺丁汉大学签订了联合培养硕士研究生的协议；与香港理工大学建立了对地观测联合实验室；派专家参加了中国 - 欧盟的伽利略空间计划的技术工作组工作；与芬兰大地测量研究所、加拿大国家遥感中心等国家级研究机构建立了合作研究课题和专业人员交流计划。2004年6月在北京主办了首届测绘青年科学家论坛；2004年8月在北京主办了第三届亚洲测绘国际会议。
通过科技体制改革，中国测绘科学研究院将建立"开放、流动、竞争、协作"新的科研运行机制。通过"结构调整、机制转换、人才分流、制度创新"，组成了中国测绘科学研究院的新阵容 - 由精干高效的科研队伍所组成的非营利性研究基地；按照现代企业制度组建和改造的面向市场需求的测绘新技术企业群体；提供测绘科技信息、测绘仪器检测服务的中介机构和提供内部后勤保障与服务的服务性机构。
