A Divisão de Pesquisa Clínica e Desenvolvimento Tecnológico é responsável pela pesquisa clínica conduzida no INCA promovendo a integração dos departamentos de pesquisa com a estrutura das diversas unidades hospitalares do Instituto que são usadas na condução dos estudos, e que envolve as especialidades clínicas, cirúrgicas, a radio-oncologia e radiologia. Através de seu desempenho ao longo das últimas duas décadas, a Divisão de Pesquisa Clínica do INCA é reconhecida nacional e internacionalmente por sua qualidade técnica e potencial de recrutamento de pacientes. Paralelamente à condução de estudos multicêntricos internacionais, a Divisão dá suporte a todas as etapas dos estudos de iniciativa dos investigadores locais. A Divisão conta também com programas científicos nas áreas de Epidemiologia Clínica aplicada à Oncologia e Medicina Molecular que tem como objetivo comum identificar fatores de risco, promover estratégias de diminuição da incidência, entender marcadores prognósticos e preditivos e por fim propor e testar novas intervenções no tratamento dos diversos tipos de câncer.