A Universidade conta com programas de pesquisa que são destaques em Minas Gerais e contribuem para o avanço do conhecimento e da inovação no Estado. Destacam-se o Centro de Estudos em Clínica e Cirurgia de Animais, o Centro de Pesquisa Histórica, o Green-Solar (contando com um Simulador Solar), o Centro de Pesquisa em Motores, Emissões e Combustíveis – CPMEC. Além de ser referência social e científica, a PUC Minas atinge alcance internacional graças ao pioneirismo na instalação de um Centro de Excelência em Simulação e Dinâmica Veicular, além de possuir um dos mais ricos acervos paleontológicos do continente Sul-Americano, exposto em seu Museu de Ciências Naturais. A maturidade institucional da Universidade também se revela pelo expressivo e crescente volume de recursos captados nas agências governamentais e empresas, que são revertidos em equipamentos de laboratórios e bolsas de pesquisas em níveis de graduação, mestrado, doutorado e pós-doutorado.