بخش مطالعات، وظیفه مطالعات پتانسیل یابی، شناخت، مرحله یک و مرحله دو سد و نیروگاه، مهندسی رودخانه و جمع آوری آب های سطحی را بر عهده داشته و متشکل از گروه های تخصصی مطالعات پایه و منابع آب، زمین شناسی، ژئوتکنیک، لرزه خیزی، سازه های هیدرولیکی، آب های سطحی و زیرزمینی، هیدرومکانیکال و ابزاردقیق و مطالعات اقتصادی طرح است.
از جمله طرح های مطالعاتی این بخش می توان به سدهای مخزنی زولا، قیقاج، فشل، ورزقان، ارس ۲، کرم آباد، سیرلر، گرگک، سرابدوک و قایشقورشاق، نیروگاه برقآبی زولا، مطالعات آسیب شناسی سدهای استان خوزستان، مطالعات افزایش تراز بهره برداری سد شهید عباسپور، مطالعات منابع و مصارف حوضه آبریز دریاچه ارومیه در محدوده خروجی تونل کانی سیب، مطالعات عملیاتی کردن طرح جامع مدیریت آب های سطحی و تهیه طرح های بهسازی انهار و کانال ها در مناطق ۱ ، ۱۱ و ۱۴ شهرداری تهران، مطالعات پتانسیل یابی برقابی رودخانه های هراز و سرشاخه های مربوطه، مطالعات استفاده از آب های نا متعارف استان گلستان و همچنین مطالعات طرح های تغذیه مصنوعی کشمش تپه ماکو، دشت خوی و شربیان و پروژه های سدهای شه دله و قلاچوقه در منطقه کردستان عراق اشاره نمود.