Изначально в научной работе кафедры преобладали  вопросы разрушения горных пород, исследования режимов бурения и работы гидравлических забойных двигателей, вопросы отбора керна и предотвращения открытых нефтяных и газовых фонтанов. С 1994 года направление научно-исследовательских работ изменилось. Более актуальными стали исследования тампонажных систем, вопросы вскрытия продуктивных пластов, проблемы устойчивости горных пород, разобщения продуктивных пластов.

Коллектив преподавателей кафедры всегда тесно работает с предприятиями нефтегазовой отрасли. В свое время профессором кафедры был начальник Главтюменнефтегаза, лауреат Ленинской и Государственной премий, Герой Социалистического труда В. И. Муравленко. Традиция плодотворных контактов образования и производства  поддерживается и в настоящее время.

Сегодня кафедра бурения считается одной из лучших в России. За период работы она подготовила более 5 000 специалистов. Среди выпускников кафедры — генеральный директор ОАО «Сургутнефтегаз» Владимир Богданов, генеральный директор «СибНИИНП» (Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности»), д. т. н. Сергей Бастриков, директор НИИ буровых технологий, д. т. н., академик РАЕН Валерий Кульчицкий и другие.

Для проведения практических занятий на кафедре созданы лаборатории исследования изменений фильтрационно-ёмкостных свойств продуктивных пластов в процессе бурения, бурового оборудования и инструмента, технологии бурения и управления скважиной, буровых и тампонажных растворов и технологических жидкостей.

Гордость кафедры — международный учебно-тренажерный центр с буровым тренажером DrillSim 5000 фирмы Drilling Systis, на котором обучаются студенты, а также в центре осуществляется переподготовка специалистов компаний нефтегазовой отрасли.