Важливою і невід’ємною складовою діяльності Університету є наукова робота. Організацію і контроль за виконанням наукових досліджень в Університеті покладено на науково-дослідну частину (НДЧ), до якої структурно входять 17 науково-дослідних лабораторій, 9 інститутів, 6 музеїв, Астрономічна обсерваторія, Ботанічний сад і Наукова бібліотека. Шість наукових об’єктів Університету мають статус національного надбання.
Основу наукового потенціалу Університету складають відомі в Україні і світі наукові школи: Фізика твердого тіла; Теоретична фізика; Кристалохімія; Фізико-хімія полімерів; Біохімія і молекулярна біологія; Біоенергетика і електрофізіологія секреторних клітин; Мiнералогiчна школа академiка Є.Лазаренка; Термобарогеохiмiчна школа професора М.Єрмакова; Львівська наукова школа геології та металогенії докембрію; Інженерна, екологічна та регіональна геоморфологія; Територіальна організація суспільства; Генетичне ґрунтознавство; Комплексний аналіз; Функціональний аналіз; Механіка деформівного твердого тіла; Чисельне моделювання і оптимізація фізико-механічних полів; Дослідження розвитку
агропромислового комплексу України, державного
регулювання транскордонного підприємництва в умовах глобалізації; Економіко-математичне моделювання в управлінні економіко-виробничими системами; Франкознавство; Слов’янознавство; Історія соціально-політичних процесів в Україні; Загальна теорія прав людини; Захист прав і законних інтересів потерпілого та інших суб’єктів кримінального процесу.
Сьогодні Університет проводить наукові дослідження за 48 темами, які фінансуються з державного бюджету України (з них 24 фундаментальних, 18 прикладних та 6 госпдоговірних).
До виконання науково-дослідних робіт у Львівському національному університеті у 2019 р. залучено 1 898 науково-педагогічні працівники, з них 229 докторів наук та 1140 кандидатів наук. Серед 154 штатних працівників науково-дослідної частини Університету – 9 докторів наук і 72 кандидатів наук;.
Львівський національний університет імені Івана Франка має вагомі здобутки в науковій роботі. Науково-дослідна робота Університету фінансується з трьох джерел: державний бюджет України, госпдоговори і ґранти міжнародних фондів та установ. З 2015 року спостерігається зростання обсягу фінансування як з державного бюджету України, так і з інших джерел. Зокрема, у 2019 році очікувані надходження із бюджету становлять 26 953 тис. грн (з них 4788 тис. грн для підтримки об’єктів, що становлять національне надбання України).
У 2018 році науковці Університету опублікували 94 монографії, 17 підручників, 109 навчальних посібників, 3 853 статті, серед них: у виданнях, які мають імпакт-фактор – 233; у виданнях, які включені у наукометричну базу даних Scopus – 381; у виданнях, які включені у наукометричну базу даних Web of Science – 332; у виданнях, які включені в базу даних Index Copernicus – 645.
Найефективніші розробки науковців Університету захищені 24 патентами на винаходи і корисні моделі, подано 27 заявок на отримання патенту.
Університет сьогодні здійснює низку заходів для вдосконалення організації наукових досліджень та інноваційної діяльності, зокрема:
- розроблено статут і пакет установчих документів Наукового парку Університету;
- створено Інститут функціональних матеріалів та Інститут молекулярної і клітинної біології та біотехнології;
- проведено семінари щодо підготовки проектів для участі у Рамковій програмі ЄС з наукових досліджень та інновацій HORIZON-2020;
- залучено кошти нових міжнародних ґрантів, відкрито нові госпдоговірні теми;
- запропоновано систему рейтингового оцінювання наукової роботи факультетів, кафедр, підрозділів, науково-дослідних тем, науково-педагогічних і наукових працівників;
- розпочато впровадження електронної системи наукової звітності підрозділів і працівників.