Основное направление деятельности ВНИГРИ – проведение комплексных исследований, выявление объектов, перспективных с точки зрения добычи нефти и газа. Институт разрабатывает программы геологического исследования объемов и видов разведочных и поисковых работ на заранее определенных участках недр. Оценка ведется как с геологической, так и с экономической точек зрения, что позволяет выявить привлекательные в инвестиционном отношении объекты. Руководство Института связывает свое дальнейшее развитие с внедрением современных информационных технологий. Они включают составление моделей нефтегазовых систем и геологических объектов с применением геолого-химического и петрофизического подходов. Особое внимание при моделировании уделяется выявлению ранее пропущенных скважин и залежей, перспективных с точки зрения добычи. Специалисты ВНИГРИ разрабатывают и совершенствуют количественные методы для оценки запасов углеводородов. С этой целью применяется модификация интервально-вероятностной оценки, позволяющей вести анализ суммарных ресурсов как на крупных территориях, так и в локальных структурах. Возрастает интерес ученых к исследованию коллекторов сланцевых толщ с низкой проницаемостью.