يهدف قطاع الأبحاث والدراسات إلى دراسة متطلبات وتحديات الطاقة الذرية والمتجددة في المملكة، والعمل على توفير الحلول النموذجية والتقنيات المبتكرة للطاقة المستدامة، وتقديم بحوث علمية وفق ما توصلت إليه آخر الدراسات في مجالات الطاقة الذرية والمتجددة. كما يسعى القطاع إلى عقد شراكات استراتيجية مع الجامعات والمراكز المتخصصة والجهات الأخرى ذات الصلة على الصعيدين المحلي والعالمي، وذلك لتبادل الخبرات والمهارات المتعلقة بالبحوث والتطوير وبناء القدرات، والتي من شأنها أن تساهم في تنويع ونمو اقتصاد المملكة من ناحية الاستدامة والمعرفة.