中心研究方向聚焦鄱阳湖流域生态水利领域重大水科学技术问题，形成“N+1”的专业方向布局，“N”代表水安全、水资源、水土保持、水环境水生态、生态水利等专业方向，“1”代表鄱阳湖流域数字孪生系统研发专业方向，每个方向选取3~5个行业主要的技术问题，进行技术攻关研发。
（1）防洪减灾与水工程安全技术研发及应用
以全面提升流域防洪减灾能力和水工程安全保障能力为目标，开展水工程安全诊断与评价、安全隐患探测、洪涝灾害监测预警、安全隐患防治与出险应急处置、除险加固、河湖生态治理、水力学与泥沙问题、水工程安全模拟与仿真、水工程风险管理、灾后评价等技术研发及应用，开发防汛减灾决策支持系统，建立江西省大型水库洪水预报系统、调度系统，研究气候变化对流域降水、洪水的影响，研究中小型水库在防洪抗旱中的调度优化措施。全面系统完善鄱阳湖流域防洪减灾体系。
（2）水资源高效利用与生态配置技术研发及应用
围绕“五河一湖”水资源格局，以流域水资源高效利用与合理调配为目标，开展流域水循环关键技术研究，加强工业、农业、城市生活用水及中水回用等水资源高效利用关键技术研发及推广应用；开展水资源多目标配置模拟技术、水库群联合调度技术研发，完善水资源配置格局，增强流域供水安全保障能力。
（3）水土流失防控与生态治理技术研发及应用
以南方红壤为研究对象，以红壤水土资源高效利用及其污染防治、鄱阳湖流域生态功能提升为主攻重点，以基础研究、技术开发和示范推广为范式，开展红壤侵蚀过程与防治、红壤侵蚀区植被恢复及环境效应、流域生态环境及生态服务功能以及水土保持监测关键技术与信息化技术攻关和示范，提升流域水土流失防治能力和生态服务功能。
（4）水环境治理与水生态修复技术研发及应用
以降低入河污染物负荷和提升水环境容量为目标，开展农村生活污水、农业面源污染防控、城市污水深度净化等水环境治理技术，河流、湖泊和水库富营养化防控、湿地生态修复、新型污染物去除、蓝藻水华治理、沉水植被修复等水生态修复新技术、新材料、新工艺和新产品的研发及应用，开展流域及省级水网构建、河湖水系连通技术研发，改善鄱阳湖流域水生态环境状况，河湖水生态功能得到有效恢复。
（5）生态水利工程和水利工程生态化技术研发及应用
以河湖水系综合整治和水生态空间保护为目标，开展水利工程生态化建设技术研发，开展水系连通、生态鱼道、生态堰坝、生态堤防、清淤疏浚、生态岸坡整治、岸线近自然建设技术研发及应用，开展已有水利工程的生态化改造，创新水利工程的生态化设计技术，推进流域生态综合整治，打造流域最美岸线、生态廊道和幸福河湖，提升流域生态服务功能。
（6）鄱阳湖流域数字孪生系统研发及应用
按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求，以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，以算据、算法、算力建设为支撑，从息化基础设施、数字孪生平台、业务应用系统三大部分入手，融合水安全、水资源、水土保持、水生态环境、生态水利等领域研究内容，加快推进鄱阳湖流域数字孪生系统建设，实现预报、预警、预演、预案功能。
