มหาวิทยาลัยพะเยา มุ่งส่งเสริมการวิจัย และพัฒนา เพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจและ สังคมที่มีรูปแบบซับซ้อนขึ้น เช่น การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่ออุตสาหกรรมสมัยใหม่ ที่ใช้ ทุนปัญญามากกว่าทุนแรงงาน หรือวัตถุดิบ การวิจัยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากร การฟื้นฟู และการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม การวิจัยเชิงอุตสาหกรรม การวิจัยด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ และการพัฒนาระบบบริการด้านสาธารณสุข ตลอดจนการวิจัยเพื่อการพัฒนาสังคม เป็นต้น

โดยมหาวิทยาลัยได้ให้ความสำคัญและมุ่งเน้นการวิจัยพื้นฐาน โดยควบคู่ไปกับการวิจัย ประยุกต์ในสาขาต่างๆ ให้มีประสิทธิภาพ เพื่อนำไปสู่การเรียนการสอนที่มีประสิทธิผล และมี คุณภาพชีวิตที่ดี ตลอดจนเพิ่มขีดความสามารถในการพึ่งพาตนเองได้อย่างแท้จริงในระยะยาว โดยจะต้องสร้างผู้นำในการวิจัยให้สามารถดำเนินการในลักษณะหุ้นส่วน หรือการสร้าง เครือข่ายกับสถาบันที่มีชื่อเสียงทั้งในและต่างประเทศ เพื่อพัฒนาคุณภาพของนักวิจัย ให้นำไปสู่ ความเป็นสากลได้เร็วขึ้น