Công tác nghiên cứu khoa học, phát huy sáng kiến cải tiến kỹ thuật là một phần quan trọng trong hoạt động của ngành y tế Thái Bình. Những thành quả từ công tác này đã góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ y tế, cải thiện hiệu quả quá trình điều trị, hiệu quả kinh tế - xã hội cho công tác bảo vệ và chăm sóc sức khỏe nhân dân.
Hàng năm, 100% các đơn vị trong ngành Y Thái Bình đều thành lập Hội đồng nghiên cứu khoa học và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học. Chất lượng các đề tài nghiên cứu ngày càng được nâng cao. Nhiều đề tài đạt giải cao trong các kỳ thi sáng tạo khoa học cấp tỉnh, cấp quốc gia như đề tài đánh giá giải pháp vá màng nhĩ qua máy nội soi, chụp cắt lớp vi tính trong chẩn đoán chấn thương gan, cải tiến phiếu theo dõi, chăm sóc người bệnh của điều dưỡng. Các đơn vị tiêu biểu trong công tác nghiên cứu khoa học của ngành là bệnh viện đa khoa tỉnh, bệnh viện Nhi, bệnh viện Đại học Y.
Năm nay, toàn ngành đang triển khai thực hiện 4 đề tài cấp tỉnh, 6 đề tài cấp ngành và hàng trăm đề tài cấp cơ sở khác. Những kỹ thuật cải tiến hiệu quả trở thành thường quy đã giúp các bệnh nhân nặng không phải chuyển tuyến lên bệnh viện trung ương, giảm chi phí điều trị cho người bệnh.