На кафедрі активно розвиваються наступні наукові напрямки:

• «Проблеми керування в інформаційно-управляючих та ергатичних системах», науковий керівник д.т.н., професор Гученко Микола Іванович, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки (2010 р.). За цим напрямком кафедра активно співпрацює з НВО «Авіа»;
• «Моніторинг складних систем на основі інтелектуального аналізу даних», науковий керівник к.т.н., доцент Сидоренко Валерій Миколайович;
• «Комп’ютеризовані технології моніторингу та керування режимами енерговикористання цивільних та промислових об’єктів», науковий керівник д.т.н., завідувач кафедри Перекрест Андрій Леонідович;
• «Розумні рішення» (IoT, AI, автоматизація), науковий керівник к.т.н., доцент Мамчур Дмитро Григорович;
• «Моделювання, комп'ютерні технології та медичне обладнання для визначення патологічного стану пацієнта», науковий керівник к.т.н., доцент Кухаренко Дмитро Володимирович;
• «Комп’ютерні технології в дослідженні електромеханічних систем, створення віртуального обладнання для навчального процесу і наукових досліджень», науковий керівник к.т.н., ст. викладач Чорна Ольга Анатоліївна.
• «Розробка, впровадження програмно-технічних засобів раціонального природокористування та аналіз якості атмосферного повітря», наукові керівники: д.т.н., завідувач кафедри Перекрест Андрій Леонідович; д.т.н., директор навчально-наукового інституту механічної інженерії, транспорту та природних наук Бахарєв Володимир Сергійович.

Кафедра КІЕ активно співпрацює з іншими кафедрами ІЕЛІІТ за науковими напрямками: «Керування якістю перетворення енергії, моніторинг і діагностика в електротехнічних системах. Міждисциплінарні дослідження взаємодії комп'ютерних технологій та підготовки фахівців з електричної інженерії» (керівник д.т.н. проф. Чорний Олексій Петрович).