La recherche du Département de mathématique est orientée, d'une part, vers la didactique des mathématiques, d'autre part, vers les mathématiques appliquées et plus spécifiquement, les systèmes complexes.
La recherche se présente en deux grandes orientations de recherche :
- Unité de didactique des Mathématiques - didactique et analyse de l'enseignement des mathématiques dans le secondaire et à l'université. Les membres de cette unité font aussi partie de l’Institut Namurois de Recherche en Didactique et Education (IRDeNa)
- Unité de recherche en mathématiques appliquées et complexité : étude des mathématiques appliquées, et plus spécifiquement des systèmes complexes, avec plusieurs thématiques de recherche : Mécanique Céleste, Cosmologie, Sciences Sociales et Economiques, Biomédecine, Complexité et Réseaux, Systèmes dynamiques, Contrôle et Optimisation, Statistique et Complexité Algorithmique. Les membres de cette unité font aussi partie de l’institut Namurois des Systèmes Complexes (naXys)