Одним із головних напрямів діяльності Академії є наукова робота – невід’ємна складова частина навчального процесу, наукової творчості викладачів, аспірантів та студентів.

Співробітники та студенти Академії вели наукову роботу майже з перших кроків її створення, і у 1934 році було видано перший збірник наукових праць співробітників. Але справжнього розвитку наукова робота в Академії досягла лише в післявоєнні роки. До 1949 року вже була створена необхідна технічна база для розгортання наукової роботи. Цьому сприяло формування наукових колективів на кафедрах телебачення, дальнього зв’язку, радіоприймальних пристроїв, телефонії. Першою почала активну роботу кафедра телебачення. Можна сказати, що першою науковою роботою, а на той час це було зроблено на рівні наукової роботи, була розробка телевізійного навчально-експериментального центру, якій почав перші пробні передачі в 1949 році. Побудова цього телецентру була прикладом виняткового ентузіазму студентів і молодих вчених, які без достатнього досвіду створили з трофейних матеріалів технічне обладнання, яке забезпечувало Одесу телевізійними передачами протягом 5 років. У 1950 році кафедра телебачення вже вела наукові роботи з розробки нової системи фототелеграфу та запису телевізійних програм на кіноплівку. Була розроблена перша в СРСР система розпізнавання образів (повідомлення ТАРС в 1956 р.). Також розпочалась наукова робота на кафедрах дальнього зв’язку, передавальних пристроїв та інших.

Основними Замовниками на той час в Міністерстві зв’язку СРСР були: Технічне управління МЗ СРСР, Центральний науково-дослідний інститут зв’язку (Москва), Науково-дослідний інститут радіозв’язку, Спеціальне конструкторське бюро МЗ СРСР, Київське відділення науково-дослідного інституту зв’язку (КВНДІЗ), Ленінградське відділення науково-дослідного інституту зв’язку (ЛІНДІЗ), в Міністерстві промисловості засобів зв’язку СРСР – Науково-виробниче об’єднання “Красная заря“ (м. Ленінград), Всесоюзний науково-дослідний інститут телебачення (м. Ленінград), Конструкторське бюро “Кабель“ (м. Уфа).

Значна частина робіт виконувалась за спеціальними темами для військових підприємств (понад 25), відомих на той час як “Почтовый ящик“. Сьогодні в науково-технічній сфері Академія бере участь у розробці національних програм розвитку галузі, проводить науково-дослідні і дослідно-конструкторські роботи, науковий супровід із реструктуризації мереж поштового зв’язку та роботи з проектування лінійно-кабельних споруд мереж зв’язку України. Головними партнерами ОНАЗ в Україні є ПАТ “Укртелеком“, УДППЗ “Укрпошта“, Державне підприємство спеціального зв’язку, Одеський припортовий завод, Північний ГЗК, системні наукові інститути галузі. Академія здійснює творче співробітництво з представництвами іноземних фірм “Cisco Systems“, “Motorola“, Італії, Великобританії, NIL Data Communications and Services GmbH (Австрія), співпрацює за програмою Європейської комісії Tacis; тісно співробітничає з Регіональним Союзом Електрозв’язку країн СНД, організовує та проводить міжнародні, всеукраїнські конференції, симпозіуми й семінари.