Наукові дослідження у національних природних парках, як і в природних і біосферних заповідниках, є одним із основних напрямків їх діяльності, що визначено у Законі України «Про природно-заповідний фонд» (1992 р.).
Наукова діяльність у НПП «Гуцульщина» здійснюється за наступними напрямками:
а) проведення досліджень за Програмою Літопису природи, у яких значна частка припадає на:
- інвентаризацію флори і рослинності, фауни і зоокомплексів та природних середовищ;
- дослідження змін рослинного покриву та тваринного світу під впливом рекреаційних навантажень, які є першочерговими для парку;
- організацію моніторингових досліджень, зокрема екологічного моніторингу за станом природних екосистем за допомогою індикаторних видів безхребетних тварин (жуків-турунів чи гідробіонтів), лишайників чи мохів;
б) проведення досліджень за спеціальними темами, серед яких найперспективнішими, враховуючи особливості парку є:
- дослідження пралісів;
- геоботанічні дослідження угруповань, занесених до Зеленої книги України;
- вивчення екології окремих видів дикої флори (тиса ягідного) і фауни (ентомофауни і хребетних);
- мікологічні дослідження;
- вивчення особливостей відтворення гуцульської породи коней;
- здійснення контролю за екологічним станом і якістю природних вод, ґрунтів, біологічних об’єктів;
- проведення досліджень за програмою моніторингу лісів Карпатського регіону;
- інвентаризація цінних об’єктів неживої природи (геологічних, геоморфологічних, гідролого-гідрогеологічних) для реалізація програми “Геоспадщина Гуцульщини”;
- вивчення ландшафтного різноманіття НПП;
- створення географічної інформаційної системи (ГІС) НПП.