Сфера деятельности ВНИИТМАШ охватывает автоматизацию и комплексную механизацию технологических процессов в металлургии, машиностроении, в пищевой промышленности, в строительной отрасли, в том числе в малоэтажном домостроении. ВНИИТМАШ создает новые виды очистных сооружений и активно разрабатывает задачи, поставленные предприятиями автомобильной промышленности России.
На многих промышленных предприятиях России и других стран внедрены и действуют разработки ВНИИТМАШа. Специалисты института вместе со специалистами других городов и стран внедряют свои разработки, отвечающие самым высоким современным требованиям по механизации и автоматизации производства, улучшению условий труда, повышению качества изделий, экономии сырья и энергоресурсов.
Тесные партнерские связи ВНИИТМАШ поддерживает с заводами, которым оказывает техническую помощь, разрабатывая и внедряя высокопроизводительное оборудование и передовые технологические процессы в городах и странах: Азов, Алабино, Астрахань, Барнаул, Брно (Чехия), Бузулук, Винница, Владимир, Воронеж, Донецк, Джамбул, Житомир, Камышин, Кемерово, Киев, Кировоград, Кировокан, Кишинев, Краков (Польша), Красноярск, Купянск, Лейпциг (Германия), Липецк, Львов, Мелитополь, Минск, Москва, Мурманск, Орел, Павлодар, Пенза, Пермь, Ростов, Рубцовск, Рязань, Санкт-Петербург, Самарканд, Саратов, Ташкент, Ульяновск, Фролово, Харьков, Херсон, Челябинск, Чебоксары, Ярославль и др.