Het onderzoeksprogramma vormt de kern van de activiteiten van Wetsus. Het onderzoeksprogramma is verdeeld in diverse thema's. Binnen de thema's zijn specifieke researchprojecten gedefinieerd, die door promovendi van de drie participerende universiteiten als vierjarige promotieonderzoeken worden uitgevoerd.

Daarnaast participeert Wetsus in een aantal demonstratieprojecten in de regio.