Le DGRI pilote l'élaboration de la stratégie nationale de recherche, en étroite collaboration avec les ministères concernés et en impliquant l'ensemble des parties prenantes. Il la décline par grands domaines scientifiques et s'assure de sa mise en œuvre. Il participe à la stratégie européenne et internationale en matière de recherche et d'innovation et, en liaison avec le ministère chargé de l'industrie, il définit la politique de recherche industrielle et d'innovation.
Le DGRI est responsable de programmes budgétaires pour un montant total de 10 md€ (LFI 2022). Il alloue les moyens aux organismes relevant du ministre chargé de la recherche et en assure la tutelle.
Le DGRI contribue au partage de la culture scientifique, technique et industrielle. Pour l'accomplissement de ses missions, il s'appuie sur les travaux du HCERES.
Conjointement avec le DGESIP, le DGRI garantit aux niveaux national et territorial, la cohérence des politiques d'enseignement supérieur et de recherche et assure le pilotage des actions du PIA relatives à l'ESRI.

En charge d’une priorité stratégique de la Nation, le DGRI exerce ses missions en engageant un très haut niveau de partenariat avec de nombreux interlocuteurs et mène les grands chantiers prioritaires définis par l’autorité politique. Les qualités requises portent ainsi sur la capacité à développer une vision stratégique et une capacité d’écoute et de coopération, indispensable à la construction d’une relation de confiance avec l’ensemble des interlocuteurs.

L’emploi de DGRI requiert un profil de haut niveau fondé sur deux aspects :
- d’une part, dans le champ scientifique, condition nécessaire pour instaurer la légitimité requise pour mener un dialogue constructif avec les acteurs de la recherche ;
- d’autre part, dans le domaine du management et du pilotage.