Le développement d'activités de recherche dans le programme pédagogique de l'ESI, notamment à travers les ARC (Ateliers de Recherche et de Création), et l'intégration de l'ESI à des structures de recherche au niveau régional (Groupe scientifique image Poitou-Charentes), national (Conseil scientifique de la Délégation aux arts plastiques, Ministère de la culture et de la communication), et international (programme IST de la Commission européenne), témoignent de l'importance qu'elle accorde à ces activités.
Par ailleurs, la filière doctorale en Arts numériques regroupant l'ESI, l'Université de Poitiers, et l'Université de La Rochelle, créée en 2001, est une expérience pionnière sur le plan national et international, qui mobilise des recherches pluridisciplinaires, artistiques et scientifiques. Oeuvrant dans un secteur où les créneaux de développement se transforment en permanence, la filière " Arts numériques " est un outil de prospection servant à sonder et à défricher de nouvelles pistes de création dans le paysage numérique.