Сотрудниками кафедры ведется разнонаправленная научно-исследовательская работа. Основными направлениями деятельности кафедры является пульмонология, гастроэнтерология, неонатология.
Заместителем заведующего кафедрой по науке является доц. к.м.н. Сикорский А.В.
Педиатрическая научно-педагогическая школа была основана Заслуженным деятелем науки БССР, академиком АН БССР доктором медицинских наук, профессором Леоновым В.А. (1889-1972). Важнейшими направлениями научных исследований Василия Антоновича явились работы по изучению условных рефлексов у детей раннего возраста, детскому туберкулезу и влиянию микроэлементов на организм здорового и больного ребенка.
Продолжателем педиатрической научно-педагогической школы стал ученик академика Леонова В. А. доктор медицинских наук, профессор Усов И. Н. (1921-1994). Участник Великой отечественной войны Иван Нестерович заложил основы детской нефрологии в Республике Беларусь, разработал экспериментальную модель нефротического синдрома, изучал этиологические факторы и патогенетические механизмы заболеваний почек у детей. Профессор Усов И.Н. многие годы исследовал генетические основы и наследственную предрасположенность ко многим заболеваниям детского возраста, предложил оригинальную классификацию соматипов у детей, вместе с учениками изучал влияние радионуклидов на здоровье детей и подростков.
Исследования в области детской пульмонологии активно проводил ученик академика Леонова В.А., основатель 2-ой кафедры детских болезней, кандидат медицинских наук, доцент Гордей Е.С. На основе проведенных исследований распространенности, структуры, этиологии и патогенеза бронхолегочных заболеваний у детей им была предложена классификация этих заболеваний и разработана тактика лечение.
Ученица академика Леонова В.А. и профессора Усова И.Н. доктор медицинских наук, профессор Астахова Л.Н. исследовала нарушения пуринового обмена у детей и разработала методы метаболической коррекции. В после чернобыльский период Лариса Николаевна активно занималась изучением влияния радионуклидов на детский организм, вопросами функции щитовидной железы, иммунологии, диспансеризации населения из районов жесткого контроля.
Доктор медицинских наук, профессор Кувшинников В.А., ученик академика Леонова В.А., активно изучал действие микроэлементов на организм здорового и больного ребенка, работал над проблемой ранней диагностики и лечения острых лейкозов у детей. В настоящее время Владимир Александрович продолжает исследования патогенетических основ и лечение анемии у детей различного возраста.
Неоценимый вклад в деятельность педиатрической научно-педагогической школы внесла ученица профессора Усова И.Н., доктор медицинских наук, профессор Войтович Т.Н. На основе полученных результатов проведенных исследований по проблемам диагностики, лечения и реабилитации детей с патологией органов дыхания были заложены основы диспансеризации часто и длительно болеющих детей и пациентов с муковисцидозом. Татьяна Николаевна явилась инициатором изучения атипичных возбудителей в развитии респираторных заболеваний.
В настоящее время сотрудники кафедры активно работают над темой научно-исследовательской работы «Этиологические и патогенетические аспекты острых, хронических и наследственных заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной систем и желудочно-кишечного тракта у детей и подростков». Основными разделами научно-исследовательской работы являются: «Распространенность, генетические, средовые факторы предрасположенности, диагностика, лечение и профилактика заболеваний желудочно-кишечного тракта и целиакии у детей» (доцент Саванович И.И., доцент Мирутко Д.Д., ассистент Самаль Д.С., соискатель Чеченкова Е. В), «Оптимизация клинико-лабораторной диагностики и лекарственной терапии недоношенных и внутриутробно-инфицированных детей» (доцент Устинович А.А., доцент Логинова И.А., доцент Альферович Е.Н., доцент Платонова.О.А., доцент Вязова Л.И., доцент Паюк И.И., ассистент Дигоева А.К., ассистент Киган С.В.), «Генетические, патогенетические механизмы, диагностика и лечение атопических заболеваний у детей» (доцент Микульчик Н. В.), «Этиология, патогенез, клиника, диагностика, лечение и профилактика кардиологических и системных заболеваний у детей и подростков» (доцент Сикорский А.В., доцент Башлакова А.Н., ассистент Сукало С.А., ассистент Мороз Е.А.), «Этиологические и патогенетические механизмы, диагностика и лечение бронхолегочных заболеваний у детей» (доцент Бобровничий В.И., доцент Козарезов С.Н., доцент Чистый А.Г.), «Современные подходы к диагностике и лечению гематологических заболеваний у детей» (профессор Кувшинников В.А., доцент Шенец С.Г.).