ЦНИИТМАШ проводит фундаментальные, поисковые и прикладные научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические работы по созданию прогрессивных, экологически чистых и ресурсосберегающих технологий и оборудования применительно к новым высокоэффективным атомным энергетическим установкам, тепловым энергоблокам сверхкритических параметров, установкам с парогазовым циклом, металлургическим агрегатам нового поколения.