上海巴斯德所的学科战略规划以创新和竞争的科学研究为基础，主要研究方向是：

  病毒分子生物学与感染和毒性机理
-人类重大病毒性传染病的基础生物学问题，主要包括以下病毒：HIV、乙型及丙型肝炎病毒、冠状病毒、流感病毒、节肢动物携带病毒；
-新生病毒性传染病的病毒鉴定：病毒侵入、复制和形态发生机制；
-RNA病毒聚合酶的分子特征及调控；
-病毒宿主相互作用，病毒致病分子机制及致瘤机理。

  病毒感染的免疫应答与调节机理
-病毒感染的天然和过继性免疫的应答和调节机理；
-病毒感染的天然免疫的信号机制，尤其是细胞内MAP激酶通路和TLR信号通路；
-免疫调节及新型免疫治疗方法。

新型疫苗和疾病预防的研究
-针对威胁公众健康的主要病毒，基于重组技术的惰性分子或活载体诱导的长效免疫应答开发新型疫苗；
-建立合适的相关动物模型开展病理学和疫苗前期临床研究。

  微生物高效表达系统和重组技术研究
-发展微生物高效表达系统与重组技术，研究微生物的结构与功能蛋白；
-研究结构病毒蛋白和功能病毒蛋白之间的关系；
-运用高通量筛选技术，从传统中药筛选抗病毒分子。

建立先进生物分子学平台
上海巴斯德所已建成或将建立新型诊断技术、疫苗和药物研究平台：
-“人类病毒组学”平台，包括生物安全实验室、细胞培养技术、多重、实时PCR，生物芯片，对导致严重病毒性传染病的病原进行快速鉴别的测序技术；
-基于慢病毒假病毒颗粒的生物技术平台，开展病毒细胞相互作用、侵入和形态特征、病毒的稳定性，以及高通量抗病毒药物筛选或中和抗体滴定试验等基础研究；
-建立一个高等级无菌动物实验中心，用于人源细胞重构免疫缺陷小鼠的使用及维护，为临床前期实验提供实验依据。