УкрНДІЛГА є провідною науковою установою України з питань лісівництва та агролісомеліорації.
Фундаментальні дослідження УкрНДІЛГА включають:
моніторинг лісових екосистем, визначення критеріїв та індикаторів сталого управління лісами та сертифікації лісів;
моделювання впливу природних і антропогенних чинників (у т. ч., глобальних змін клімату, техногенних викидів, радіонуклідів) на ріст, продуктивність, стан, просторову та вікову структури лісових екосистем;
вивчення питань біорізноманіття лісових видів рослин і тварин, шляхів його збереження та відтворення;
дослідження структури та стану генофондів деревних рослин;
вивчення процесів росту, розвитку та репродукції лісових рослин в онтогенезі, їх адаптації до нових умов, в т. ч. з використанням біохімічних та цитологічних методів, мiкроклонального розмноження лiсових порiд;
прогнозування просторово-часової динаміки популяцій комах-шкідників лісу;
вивчення популяційної структури мисливської фауни.
Прикладні дослідження, що ведуться в УкрНДІЛГА, охоплюють:
розробку принципів ведення лісового господарства на зонально-типологічній основі;
розробку нормативно-технічної документації для ведення лісового господарства у нових економічних умовах;
вдосконалення способів і технології вирощування високопродуктивних і стійких лісостанів, меліоративних насаджень (зокрема, на рекультивованих землях);
визначення небезпечних рівнів аеротехногенних навантажень на лісові екосистеми, організації рекреаційного лісокористування, поділу лісів за їх лісогосподарським та рекреаційним призначенням;
озробку та вдосконалення системи лісового насінництва, отримання високопродуктивних і стійких сортів аборигенних та інтродукованих видів лісових деревних порід;
підвищення ефективності полезахисних лісових смуг і комплексів агролісомеліоративних насаджень;
визначення засобів підвищення стійкості насаджень до несприятливих біотичних, абіотичних і техногенних чинників, вдосконалення прогнозування та способів боротьби із шкідниками та хворобами лісу;
розробку геоінформаційних технологій для автоматизації камеральних робіт при лісовпорядкуванні.