Además de las funciones genéricas correspondientes a las direcciones del Departamento, la Dirección de Investigación tiene atribuidas las siguientes funciones y áreas de actuación:

1. Elaborar y ejecutar propuestas de creación y seguimiento de mecanismos de coordinación científica y tecnológica con los diferentes departamentos del Gobierno y otras instituciones.
2. Establecer los criterios de evaluación, selección, ejecución, seguimiento y control de los programas y proyectos de investigación y desarrollo tecnológico, y de los programas de generación de infraestructuras en el ámbito universitario y científico.
3. Proponer la asignación de los recursos destinados por el Departamento de Educación a los proyectos y programas de investigación, y a las infraestructuras de investigación, y generar un banco de datos o registro de proyectos e infraestructuras científicas, que permita una gestión de los recursos más eficiente.
4. Elaborar y ejecutar programas de selección y formación de personal investigador, preparando e inspeccionando la actividad de los mismos, así como colaborar en los programas de formación de personal investigador a través del apoyo a las escuelas de doctorado y órganos equivalentes de las universidades.
5. Proponer, definir y gestionar las convocatorias de ayudas y subvenciones a la actividad de grupos de investigación del sistema universitario vasco y a la investigación en materias de interés estratégico.
6. Proponer, definir y gestionar las convocatorias de ayudas y subvenciones a la investigación traslacional conducente al aumento de la transferencia del conocimiento científico al sector privado y de la captación de recursos privados para las tareas de investigación.
7. Proponer y supervisar las previsiones contenidas en materia de investigación en los contratos-programa suscritos por el Departamento.
8. Gestionar los programas derivados del Plan de Ciencia, Tecnología e Investigación que corresponden al Departamento de Educación, en coordinación con otros departamentos del Gobierno y otros agentes económicos y sociales.
9. Elaborar y ejecutar nuevas fórmulas en los programas de investigación para adaptar el sistema y la comunidad científica a los desafíos de la innovación y al Espacio Europeo de la Investigación.
10. Elaborar y ejecutar nuevas fórmulas en los programas de incentivación de la cooperación público-privada para la transferencia de conocimiento.
11. Elaborar planes, estudios, informes y propuestas de actuación en el ámbito interinstitucional dentro de las materias de competencia de esta dirección.
12. Fomentar la cultura científica en la sociedad vasca mediante la elaboración de programas de sensibilización, divulgación y formación en materia de ciencia e investigación científica y tecnológica.
13. Realizar el seguimiento y control de las actuaciones que se ejecuten en el ejercicio de sus funciones.
14. Supervisar las actividades de la Fundación Vasca para la Ciencia Ikerbasque, creada para la captación y atracción de talento.
15. Impulsar la actividad y el desarrollo de los centros de investigación básica y de excelencia (BERC), al objeto de dotar de mayor prestigio internacional a los grupos y líneas de investigación punteros en Euskadi, lo que contribuirá a que Euskadi se convierta en un polo avanzado de talento, al tiempo que se promocionará el establecimiento de mecanismos de colaboración con personal investigador de las universidades y otros centros de I+D+i vascos.
16. Convocar anualmente el premio Euskadi de Investigación, al objeto de estimular y promocionar los esfuerzos de los investigadores y equipos cualificados cuyo trabajo haya ejercido una influencia positiva importante en Euskadi.
17. Desarrollar las funciones que para el Departamento de Educación se establecen en el Decreto 96/1997, de 29 de abril, modificado por Decreto 278/2000, de 26 de diciembre, por los que se constituye y se regula la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación, mediante el establecimiento de relaciones de colaboración y coordinación con las entidades de investigación científica-tecnológica de Euskadi y la determinación de las características y funciones de las mismas, y en el Decreto 2/2009, de 13 de enero, por el que se aprueba el acuerdo de la Comisión Mixta de Transferencias de 11 de diciembre de 2008, sobre traspaso a la Comunidad Autónoma del País Vasco de las funciones en materia de investigación y desarrollo científico y técnico e innovación.
18. Impulsar las medidas que en materia de política de investigación prevé la Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades, y la Ley 3/2004, así como el Decreto 2/2009, de 13 de enero, por el que se aprueba el acuerdo de la Comisión Mixta de Transferencias de 11 de diciembre de 2008, sobre traspaso a la Comunidad Autónoma del País Vasco de las funciones en materia de investigación y desarrollo científico y tecnológico e innovación.