Dotyczy on badań nad biologicznymi podstawami produkcji owoców, warzyw i roślin ozdobnych, biotechnologii, genetyki i hodowli twórczej roślin ogrodniczych, agrotechniki, fitopatologii, szkółkarstwa i ochrony zasobów genowych roślin sadowniczych, warzywnych i ozdobnych, nawadniania roślin, uprawy grzybów jadalnych, przetwórstwa i przechowalnictwa owoców i warzyw, bezpieczeństwa żywności, agroinżynierii, ekonomiki i marketingu.
Z uwagi na to, że wszystkie rośliny sadownicze i znaczna część warzywnych są owadopylne, duże znaczenie w programie badawczym ma także pszczelnictwo. Realizowane są badania z zakresu hodowli pszczół, technologii pasiecznych, jakości produktów pszczelich oraz zapylania roślin.
Instytut Ogrodnictwa – PIB (The National Institute of Horticultural Research) jest aktywnym członkiem Europejskiej Sieci Instytutów Sadowniczych (European Fruit Research Institutes Network – EUFRIN), koordynatorem Centrum Zaawansowanych Technologii Agro-Tech i Sieci Naukowej „Agroinżynieria dla zrównoważonego rolnictwa, przemysłu rolno-spożywczego i obszarów wiejskich – AgEngPol”, a także członkiem-założycielem Polskiej Platformy Technologicznej Żywności.
Instytut aktywnie uczestniczy w realizacji międzynarodowych projektów badawczych z zakresu Zasobów Genowych Roślin Warzywnych i Sadowniczych, m.in. w tworzeniu Europejskiej Kolekcji Podstawowej (European Core Collection) wegetatywnie rozmnażanych gatunków z rodzaju Allium, oraz prowadzi szeroką współpracę międzynarodową z naukowymi ośrodkami z Unii Europejskiej, Stanów Zjednoczonych, Kanady, Republiki Chińskiej i krajów Europy wschodniej. Jest członkiem wielu międzynarodowych organizacji i stowarzyszeń, takich jak: Międzynarodowe Stowarzyszenie Nauk Ogrodniczych – ISHS, Europejskie Stowarzyszenie Producentów Grzybów Uprawnych, Europejskie Towarzystwo Badań nad Chwastami (European Weed Research Society) i innych.