Загальна діяльність ННЦРМГО спрямована на:

• готовність до медичного реагування на радіаційні та ядерні надзвичайні ситуації;
• вивчення та оцінка радіаційних і нерадіаційних чинників аварії на Чорнобильській АЕС, а також інших джерел іонізуючого випромінeння, що впливають на організм людини та стан здоров’я населення, розробка методів та засобів їх профілактики, діагностики, лікування i реабілітації постраждалих;
• наукове обґрунтування і супровід медичних та радіаційно-гігієнічних заходів з охорони здоров’я населення від впливу наслідків аварії на Чорнобильській АЕС, а також інших джерел іонізуючого випромінювання аварійного, техногенного та природного походження;
• участь у формуванні державної політики, розробка та участь у реалізації довгострокових заходів щодо подолання наслідків Чорнобильської катастрофи;
• молекулярно-біологічні та генетичні основи, механізми розвитку, особливості клінічного перебігу, діагностики, профілактики і лікування непухлинних захворювань, онкогематологічної та іншої онкологічної патології під впливом малих доз іонізуючої радіації на різних етапах онтогенезу та у різних поколіннях опромінених;
• епідеміологія непухлинної патології і злоякісних новоутворень серед різних контингентів постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС;
• дозиметрія, реконструкція і уточнення доз іонізуючого опромінення у різних контингентів постраждалих, радіологічний моніторинг зон радіоактивного забруднення, дозиметрична паспортизація населених пунктів України
• медична експертиза зв’язку хвороб, стійкої втрати працездатності та причин смерті з дією іонізуючого випромінення; визначення нормативів допуску до робіт в особливо шкідливих і небезпечних умовах праці (іонізуюче випромінювання);
• розробка нових технологій консервування й тривалого зберігання компонентів крові та гемопоетичної тканини, нових програм інфузійно-трансфузійної терапії захворювань, вивчення патогенезу та нових підходів до лікування опікової хвороби та її ускладнень;
• клінічний і психолого-психіатричний супровід військовослужбовців Сил Оборони, а також постраждалих внаслідок окупації та внутрішньо переміщених осіб;
• міжнародне наукове співробітництво щодо подолання наслідків Чорнобильської катастрофи та інших великомасштабних ядерних аварій.