Серед основних завдань Інституту:

1. Проведення прикладних наукових досліджень та науково-технічних (експериментальних) розробок, спрямованих на наукове, науково-технічне та науково-методологічне забезпечення діяльності МВС, Національної гвардії України та центральних органів виконавчої влади, діяльність яких спрямовується та координується Кабінетом Міністрів України через Міністра внутрішніх справ (далі – ЦОВВ).
2. Здійснення досліджень у сфері забезпечення охорони прав і свобод людини, інтересів суспільства і держави, протидії злочинності, підтримання публічної безпеки і порядку, а також надання поліцейських послуг; захисту державного кордону та охорони суверенних прав України в її виключній (морській) економічній зоні; цивільного захисту, захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій та запобігання їх виникненню, ліквідації надзвичайних ситуацій, рятувальної справи, гасіння пожеж, пожежної та техногенної безпеки, діяльності аварійно-рятувальних служб, а також гідрометеорологічної діяльності; міграції (імміграції та еміграції), у тому числі протидії нелегальній (незаконній) міграції, громадянства, реєстрації фізичних осіб, біженців та інших визначених законодавством категорій мігрантів.
3. Реалізація наукової, науково-технічної та інноваційної політики з питань функціонування МВС (за закріпленими напрямами діяльності).
4. Виявлення значущих для МВС, Національної гвардії України та ЦОВВ сучасних світових тенденцій науково-технічного прогресу.
5. Створення та впровадження нових технічних засобів для МВС, Національної гвардії України та ЦОВВ.
6. Упровадження у практику результатів наукових досліджень та науково-технічних розробок для МВС, Національної гвардії України та ЦОВВ.
7. Проведення робіт з оцінки відповідності продукції технічному регламенту та добровільної сертифікації згідно зі сферою акредитації органу з оцінки відповідності та поза межами сфери акредитації відповідно до наявної матеріально-технічної бази.
8. Проведення випробування з оцінки відповідності продукції згідно зі сферою акредитації та поза межами сфери акредитації відповідно до можливостей наявного устаткування.
9. Провадження освітньої діяльності на освітньо-науковому та науковому рівнях вищої освіти за умови отримання ліцензії на освітню діяльність у порядку та на умовах, визначених законодавством. Державний науково-дослідний інститут – провідник кращих традицій наукової й науково-технічної діяльності у МВС.

Діяльність Інституту нині спрямована на створення та сталий розвиток сучасної правоохоронної системи.

Основними завданнями УкрГМІ є розвиток гідрометеорологічної науки шляхом виконання фундаментальних та прикладних досліджень в галузі гідрометеорології та базового моніторингу природного середовища, здійснення наукового та науково-методичного забезпечення діяльності гідрометеорологічної та інших оперативних служб Державної служби України з надзвичайних ситуацій, координація наукових досліджень з гідрометеорології в Україні.

Основними науковими напрямами діяльності Інституту є:

1. Вивчення закономірностей фізичних процесів, що відбуваються в атмосфері та гідросфері, гідрометеорологічного режиму, агрокліматичних умов, у тому числі небезпечних для господарської діяльності та населення.
2. Розроблення нових та удосконалення існуючих методів метеорологічних, гідрологічних та агрометеорологічних прогнозів і розрахунків та впровадження їх у практичну діяльність.
3. Розроблення прогнозів небезпечних та стихійних гідрометеорологічних явищ і процесів; дослідження клімату України та чинників, що спричиняють його динаміку.
4. Розроблення кліматичних прогнозів і рекомендацій для різних галузей економіки щодо стратегії реагування на зміну клімату.
5. Фундаментальні дослідження активних впливів на гідрометеорологічні процеси та явища; науково-методичне забезпечення діяльності державної системи гідрометеорологічних спостережень і прогнозування та базових спостережень за забрудненням навколишнього природного середовища.
6. Розроблення нових і удосконалення існуючих технічних засобів гідрометеорологічних вимірювань; розроблення проектів стандартів та нормативних документів у галузі гідрометеорології і моніторингу природного середовища.
7. Комплексне вивчення впливу гідрометеорологічних умов на забруднення навколишнього природного середовища, його соціально-екологічних та соціально-економічних наслідків на території України.
8. Розроблення наукових принципів організації та рекомендацій щодо здійснення базових спостережень за забрудненням навколишнього природного середовища.
9. Розроблення нових та удосконалення існуючих методів прогнозів забруднення природного середовища екологічно небезпечними викидами.
10. Вивчення радіоактивного забруднення природного середовища та пов’язаних із ним змін радіоекологічного стану території України.
11. Комплексне вивчення гідрометеорологічного режиму та стану забруднення Чорного й Азовського морів. Інститут здійснює освітню діяльність у сфері вищої освіти на ІІІ освітньо-науковому рівні з галузі знань «10 – Природничі науки» та проводить на конкурсній основі набір до аспірантури з підготовки докторів філософії з відривом та без відриву від виробництва за спеціальністю «103 – Науки про Землю» (спеціалізації: гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія; метеорологія, кліматологія, агрометеорологія).