Desde su constitución, la investigación ha sido uno de los principales ámbitos de actuación del Observatorio, participando o coordinando numerosos estudios y proyectos a nivel nacional e internacional.
Entre ellos cabe destacar los relacionados con los derechos de los niños, niñas y jóvenes implicados en procesos penales y la justicia child-friendly, la justicia restaurativa, las medidas extrajudiciales, la especialización de los profesionales de la justicia, la prevención de la radicalización y de la reincidencia, la reinserción social.