В соответствии с основными направлениями развития страны и региона, а также существующими достижениями ученых СГУ приоритетными направлениями образовательной, научно-исследовательской и инновационной деятельности университета определены:
математика и информационные технологии (фундаментальные и прикладные исследования в области математического анализа, теории функций и приближений, прикладной математики и информатики, механики деформируемого твердого тела, численных методов, компьютерного моделирования нанотехнологических, физических, биологических и химических процессов, процессов управления и принятия решений, обеспечения информационной безопасности; разработка, создание и внедрение в муниципальные и региональные управленческие структуры информационных систем, анализ территориального планирования с использованием геоинформационных систем);
фундаментальные и прикладные исследования в сфере высоких технологий (радиоэлектроника, микро- и наноэлектроника, физика нано-технологических процессов и лазерная физика, физика нелинейных систем, физика микро- и низкоразмерных структур, материаловедение нано- и биологических материалов, органическая, неорганическая и аналитическая химия, физика и химия экологически чистых источников энергии, химия и технология полимеров, природных энергоносителей и углеродных материалов, электрохимия, геологоразведка);
живые системы (фундаментальные и прикладные исследования в био-технологии и биомедицине; физиологии животных, растений и микроорганизмов, молекулярной биологии, биохимии, биофизики, биохимической физики, биомеханики, биоинформатики, генетики, селекции зерновых культур, микробиологии и физиологии растений, экологии, физики взаимодействия излучений с веществом, клеточной инженерии, физиологии человека и животных, химии биологически активных веществ; физические и математические основы обработки биомедицинских сигналов, математическое моделирование биомедицинских объектов, физические основы методов диагностики и лечения, а также функционирования диагностической, терапевтической и хирургической аппаратуры);
риски социальных систем (изучение фундаментальных основ и прикладных аспектов социогуманитарного знания и разработка на этой основе междисциплинарной концепции «рисков социальных систем», выявление социального механизма минимизации рисков на рискогенных территориях, в том числе на примере истории и культуры немцев Поволжья; поведения молодежи в ситуациях временного и постоянного рисков; выявление границ социальной ответственности медиасообщества в освещении рискогенной информационной тематики; анализ проблем межнационального и речевого общения в этнических средах и медиа-коммуникациях; анализ миграционных отношений в регионе и стране, методологическое, аналитическое, прогностическое обеспечение деятельности органов государственной власти по управлению рискогенными территориями в регионах).