Кафедрою дошкільної і початкової освіти значна увага приділяється науково-дослідній діяльності.
До спектра наукових завдань, над якими працює кафедра, входить:
- підготовка та видання наукових публікацій (монографій, статей у наукових фахових виданнях України, статей у зарубіжних наукових виданнях, тез доповідей до науково-практичних конференцій та семінарів);
- організація, проведення та участь у науково-практичних конференціях, семінарах;
- створення умов для залучення студентів до наукової роботи (керівництво студентами, які беруть участь у студентських наукових гуртках, проблемних групах);
- організація діяльності наукових шкіл;
- підготовка студентів до участі у науково-практичних конференціях, семінарах; міжнародних і Всеукраїнських олімпіадах; у конкурсах університету та Всеукраїнських конкурсах студентських науково-дослідних робіт);
- організація діяльності науково-дослідних лабораторій;
- ефективне використання творчого потенціалу науково-педагогічних і наукових працівників кафедри у розв'язанні актуальних проблем науки.
Наукові інтереси викладачів кафедри зосереджені навколо комплексної теми «Теорія та методика формування професійних компетентностей майбутніх вихователів ЗДО і вчителів початкових класів в інноваційному просторі освіти» (державний реєстраційний № 0121U108279). (Науковий керівник - кандидат педагогічних наук, професор кафедри дошкільної і початкової освіти, директор Навчально-наукового інституту педагогіки і психології Кондратюк Світлана Миколаївна). Мета діяльності: забезпечення психолого-педагогічних та науково-методичних засад освітнього процесу професійної підготовки майбутніх фахівців дошкільної і початкової освіти відповідно до сучасних вимог.
Основні результати наукових пошуків викладачів кафедри відображені в наукових та навчально-методичних працях, кількість яких за 20 років складає понад 1000 публікацій, серед них одноосібні та колективні монографії; підручники та навчально-методичні посібники (для початкової, середньої та вищої школи з грифом СумДПУ імені А.С. Макаренка та грифом МОН України); методичні рекомендації; статті у провідних фахових виданнях України, зарубіжних та внесених до міжнародних наукометричних баз даних Web of Science та Index Copernicus тощо. Наукові розробки кафедри використовуються для підготовки навчально-методичної літератури за фахом, методичних рекомендацій для проведення практичних робіт, організації і проведення тестового контролю, під час виконання студентами індивідуальних завдань та наукових студентських досліджень.
Кафедрою підготовлені колективні монографії: «Актуальні проблеми початкової освіти: психолого-педагогічні та методичні аспекти» (2014 р.), «Теорія і методика навчання й виховання дітей дошкільного та молодшого шкільного віку: від історії до інновацій» (2015 р.), «Навчання й виховання дітей дошкільного та молодшого шкільного віку у викликах сьогодення» (2018 р.), «Дошкільна, початкова та позашкільна освіта в сучасному педагогічному просторі» (2020 р.), Теорія та методика дошкільної і початкової освіти в сучасному інноваційному просторі: монографія (2021 р.).
У науковому доробку викладачів кафедри є одноосібні монографії: «Підготовка майбутніх вихователів до формування здоров’язбережувальної компетентності дошкільників засобами ігрової діяльності» (Бутенко В.Г.), «Управління якістю освітніх послуг у системі середньої освіти Великої Британії» (Шаповалова О.В.).
Для забезпечення освітнього процесу підготовлено авторські навчальні посібники: «Інтегрований підхід до формування у молодших школярів здорового способу життя (з грифом МОН України) (Кондратюк С.М.), «Основи здоров’я: матеріали до уроків 1–4 класів» (з грифом СумДПУ імені А.С. Макаренка) (Кондратюк С.М., Павлущенко Н.М.), «Анатомія та патологія органів зору, слуху та мови» (3 частини) (Кондратюк С.М.), «Педагогіка сімейного виховання» (Кондратюк С.М.), «Санітарно-гігієнічні вимоги до роботи та утримання дошкільних навчальних закладів» (Кондратюк С.М.), «Теорія виховання» (Кондратюк С.М.), «Дошкільна педагогіка» (Кондратюк С.М., Харькова Є.Д., Король О.В.), «Основи невропатології: вибрані питання» (Кондратюк С.М.), «Основи педіатрії» (Кондратюк С.М.), «Екосвіт. Програма та методичні рекомендації з екологічного виховання учнів початкових класів» (з грифом МОН України) (Колишкіна А.П.), «Польова практика з природознавства» (Колишкіна А.П.), «Технологія вивчення галузі «Природознавство» (Колишкіна А.П.), «Світ мистецтва» (Данько Н.П.), «Роль сім’ї у дошкільній освіті: теорія і практика» (Шаповалова О.В.).
Професор кафедри дошкільної і початкової освіти Лобова Ольга Володимирівна на замовлення Міністерства освіти і науки України розробляє та видає підручники для закладів загальної середньої освіти (учнів початкових класів):
Щорічно кафедрою дошкільної і початкової освіти організовується проведення Міжнародних та Всеукраїнських науково-практичних конференцій та семінарів для науково-педагогічних працівників й молодих науковців та, дотримуючись процедури академічної доброчесності, видаються друком збірники матеріалів доповідей учасників наукових заходів.
При кафедрі дошкільної і початкової освіти діє науково-дослідна лабораторія «ТЕОРІЯ і МЕТОДИКА ДОШКІЛЬНОЇ ТА ПОЧАТКОВОЇ ОСВІТИ» заснована у жовтні 2022 року, керівник - доктор педагогічних наук, професор Лобова Ольга Володимирівна.
Важливим у діяльності кафедри є співпраця з профільними Університетами України та, у межах міжнародної співпраці, колектив підтримує тісні зв’язки з вченими закордонних закладів вищої освіти.
Нова концепція вищої освіти в Україні передбачає розвиток наукової активності студентів, виховання в них вимогливості до себе, бажання і потреби працювати самостійно, творчо і наполегливо, тому викладачі кафедри широко залучають студентів до науково-дослідної роботи: здійснюється індивідуальна науково-дослідна діяльність студентів; підготовка доповідей та повідомлень на конференціях, семінарах, круглих столах.
На кафедрі діють студентські наукові гуртки: «Природничо-математичні дослідження в дошкільній та початковій освіті» (керівник кандидат педагогічних наук, доцент Бутенко Віта Григорівна) та «Гуманітарно-естетичні дослідження в дошкільній та початковій освіті» (керівник кандидат педагогічних наук, доцент Пушкар Лариса Вікторівна).
Під керівництвом викладачів кафедри працює 14 студентських проблемних груп. Тільки за останній рік результати науково-дослідної роботи студентів опубліковано в понад 400 статтях.
Кращі студенти виборюють призові місця на Всеукраїнських конкурсах студентських наукових робіт:
Викладачі кафедри щорічно готують команду студентів до участі у Всеукраїнських олімпіадах зі спеціальностей 012 Дошкільна освіта та 013 Початкова освіта.