Opetuksen lisäksi toinen perustehtävämme on tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotyö (tki-työ). Tki-työllä tuemme Oulun seudun ja koko Pohjois-Suomen kehitystä. Tuotamme uutta osaavaa työvoimaa, tuemme yritystoimintaa, kehitämme innovaatiotoimintaa sekä lisäämme kansainvälistä vuorovaikutusta.
Tki-työtä ohjaavat Oamkin strategiassa 2015 
[.pdf] määritellyt painoalat ja kehittämiskohteet:
- Internet ja ICT
- Energia ja ympäristö
- Terveys ja hyvinvointi
- Luovat alat
- Yrittäjyys
- Kestävä kehitys
- Kansainvälisyys
Oamk on mukana Oulun innovaatioallianssissa
Tki-työtämme ohjaa strategian lisäksi yhdessä Oulun kaupungin, Oulun yliopiston, VTT:n ja Technopolis Oyj:n kanssa tehty sopimus, Oulun innovaatioallianssi (OIA). OIA jatkaa Oulun pitkää perinnettä koulutuksen, tutkimuksen ja liike-elämän sekä julkisen sektorin välisessä yhteistyössä. Sen muodostaman verkoston päätavoitteena on viedä Oulu maailmankartalle tunnettuna innovaatiokeskuksena.
Olemme muiden perustajajäsenten tavoin sitoutuneet keskittämään toimintaamme sovituille innovaatioaloille, investoimaan sovittuihin infrastruktuureihin ja kehittämään mekanismeja yhteiseen käyttöön.
Kohdealat
- Ympäristö ja energia (CEE)
- Hyvinvointialan teknologiakehitys (CHT)
- Internet-tutkimus (CIE)
- Kansainvälinen liiketoiminta (MAI)
- Painettu elektroniikka (PrintoCent)
OIA:ssa tehtävä yhteistyö on strategisesti merkittävää Oamkille.