A pesquisa sempre acompanhou as ações da Rede Fhemig ao longo de sua trajetória na saúde pública mineira. Historicamente, sempre houve "núcleos esparsos" de pesquisa em diversos hospitais da Rede. Essas iniciativas foram organizadas e agrupadas sob a coordenação do Núcleo de Ensino e Pesquisa, na Administração Central.
Com um quadro constituído por mestres, doutores e pós-doutores, a Fhemig tem como parceiras as principais agências fomentadoras do estado e do país, a exemplo do CNPq e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Fapemig.