Наукова діяльність кафедри спрямована на проведення наукових досліджень, участь викладачів кафедри у вітчизняних і зарубіжних наукових конференціях та семінарах, підготовку вчених вищої кваліфікації, залучення до науково-дослідної діяльності студентів та аспірантів університету, підготовку монографій.
Так, кілька років поспіль кафедра філософії НТУ «ХПІ» проводила науковий семінар, який з 2019 року став загальноукраїнською конференцією, а з 2020 набув статус міжнародної конференції, присвяченої Всесвітньому Дню філософії, – «Філософія у сучасному світі». Викладачі завжди беруть активну участь як у організації, так і у проведенні заходу. Аспіранти кафедри філософії використовують конференцію у якості платформи для апробації результатів власних досліджень.
З лютого 2021 р. кафедра філософії проводить на регулярній основі науково-практичні семінари з філософських питань, в яких беруть участь науковці з України, Польщі, а також аспіранти кафедри, в тому числі іноземні (Китай).
Кожні три роки кафедра затверджує нову спільну наукову тему, за якою працюють як викладачі, так і аспіранти кафедри. Наразі новою актуальною темою, затвердженою у 2022 році, є «Філософський аналіз людини, природи, сучасного суспільства», номер державної реєстрації № 0122U001562.
Крім того, кафедра філософії приймає активну участь у випуску Вісника Національного технічного університету «ХПІ», серії «Актуальні проблеми розвитку українського суспільства», який виходить у межах Навчально–наукового інституту соціально-гуманітарних технологій. Відповідно до Наказу МОН України № 1543 від 20.12.2023 р. збірку було включено до категорії «Б» з філософії «Переліку наукових фахових видань України». Аспіранти кафедри використовують його для публікації своїх статей при підготовці до захисту дисертацій.