Основним напрямом наукової роботи кафедри фізичного виховання і педагогіки спорту є професійна підготовка фахівців фізичного виховання відповідно до стандартів та рекомендацій Європейського простору вищої освіти (ЄПВО).
Наукова робота кафедри фізичного виховання і педагогіки спорту включає теми наукових досліджень:
- старшого викладача Гацко О. В. на тему «Диференційоване використання засобів фізичного виховання студенток з вегетосудинною дистонією, ускладненою патологією зору, у спеціальному навчальному відділенні»;
- старшого викладача Пітенко С. Л. «Адаптаційні реакції на фізичні навантаження в процесі спортивної підготовки кваліфікованих спортсменів в залежності від будови тіла»;
- викладача Сторожик А. І. «Удосконалення вертикальної стійкості тіла дітей з вадами слуху молодшого шкільного віку засобами фізичного виховання».
На кафедрі діє науковий студентський гурток. Студенти спеціальності «Фізичне виховання» беруть участь у щорічних Всеукраїнських конкурсах студентських наукових робіт та студентських фахових олімпіадах з «Фізичного виховання», «Фітнесу та рекреації»; беруть участь у всеукраїнських науково-методичних конференціях та семінарах.
Щорічно колектив співробітників кафедри фізичного виховання і педагогіки спорту долучається до організації та проведення Міжнародної науково-практичної конференції «Фізична культура і спорт у сучасному суспільстві: досвід, проблеми, рішення» (у циклі Анохінських читань): 2012 р., 2014 р., 2015 р.