1. Vandens režimo reguliavimo būdų ir priemonių, didinančių dirvožemio produktyvumą, tyrimai;
2. Vandens objektų apsaugos nuo teršimo, susijusio su antropogenine veikla, būdų ir priemonių tyrimais;
3. Melioracijos sistemų eksploatavimo ir rekonstravimo būdų ir priemonių tyrimai, šių priemonių kūrimas.

1997 m. sujungus 1 ir 3 kryptis, institute buvo suformuotos dvi pagrindinės kryptys su tokiomis užduotimis:

1. Įvertinti žemės ūkio taršą, kurti ir tirti vandenų apsaugos būdus bei technologijas;
2. Kurti melioracijos sistemų, kaip dirvos derlingumo gerinimo ir gamtinės aplinkos maksimalaus išsaugojimo, teorinį pagrindą, bei rengti eksploatavimo ir priežiūros technologijas.

Pagrindine instituto veiklos kryptimi tapo antroji Vyriausybės patvirtinta kryptis. Pagal šios krypties darbo turinį ir rezultatus instituto veiklą teigiamai įvertino Mokslo ekspertų komisija (1997 m.).

Antrosios krypties mokslininkai yra išplėtoję mokslinius ryšius su užsienio mokslo institucijomis, turi geresnę materialinę bazę (beje, sukauptą iš pajamų, gautų iš bendrų programų su užsienio mokslo institucijomis vykdymo), taiko naujausius, tarptautinį mokslo lygį atitinkančius, metodus. Moksliniai ekspertai, 1997 m. tikrinę instituto veiklą, pripažino, kad šioje kryptyje dirbama produktyviai, mokslo darbai reikšmingi ir perspektyvūs ne tik Lietuvos, bet ir viso Baltijos jūros baseino valstybių mastu.

Antrosios krypties (vandens objektų apsaugos nuo teršimo, susijusio su antropogenine veikla, būdų ir priemonių tyrimai) geriausias rodiklis - tarptautinis mokslinis bendradarbiavimas. Šioje kryptyje dirba 21 darbuotojas, tarp jų 14 daktarų ir 2 doktorantai. Mokslininkai per pastaruosius trejus metus išspausdino 9 straipsnius recenzuojamuose užsienio žurnaluose (vieną - žurnale su svorio koef. 0-1), 7 kartus rengė užsakomuosius pranešimus tarptautinėse prestižinėse konferencijose ir seminaruose Vakarų valstybėse bei 11 Lietuvoje rengtų tarptautinių konferencijų. Šeši krypties mokslininkai stažavosi įvairiose Vakarų valstybėse, kai kurie - net po kelis kartus. Šios krypties mokslininkai 1995-1997 m. dirbo įgyvendinant penkis tarptautinius projektus (2 su JAV, 2 su Švedijos ir 1 su Šveicarijos mokslininkais). Dėl šių tarptautinių projektų Lietuva gavo 781,4 tūkst. Lt vertės paramą. Šiuo metu krypties mokslininkai kartu su kitų šalių mokslininkais yra pateikę 3 paraiškas dalyvauti EK INCO-COPERNCUS mokslinių tyrimų projektų konkurse. Nemažai paskelbta šios krypties publikacijų ir Lietuvoje (1995 m. - 29, 1996 m. - 47, 1997 m. - 34). Mokslininkai dalyvavo rengiant 7 Vyriausybės programas. Šios krypties darbo produktyvumą, reikšmingumą ir perspektyvumą gerai įvertino ir Lietuvos Respublikos Vyriausybės moksliniai ekspertai.

Pagrindinės priežastys, lėmusios sėkmingą tarptautinį mokslo krypties pripažinimą: aktuali tematika, mokslinių grupių vadovai yra labai geri specialistai.

Pagal svarbą, šiuo metu antroji - melioracijos tyrimų - kryptis turi seniausias tradicijas - nuo instituto įsteigimo metų. Šiuo metu jos svarba, ypač kuriant ir tiriant naujas konstrukcijas bei technologijas, yra sumažėjusi kaip tik dėl ilgalaikiškumo - Lietuvoje melioruota per 70% žemės ūkio naudmenų, ir naujų sistemų poreikis yra minimalus. Aktualumo neprarado, melioracijos sistemų eksploatacijos ir rekonstrukcijos poreikis, tačiau moksliniuose tyrimuose į naujas ūkines-socialines sąlygas persiorientuojama buvo nepakankamai intensyviai, kryptingai ir produktyviai. Mokslo ekspertų komisija teigiamai vertino išleistus “Hidrologinius metraščius” (844 p.), kurie yra tartum vandens ūkio genofondo etalonai.

Kuriamos sistemos, saugančios vandens imtuvus nuo teršimo biogeninėmis medžiagomis, išplaunamomis kartu su drenažo nuotėkiu. Tai melioracijos sistemų tyrimai karstiniame regione ir Nemuno žemaslėnio polderiuose. Šie tyrimai išsiskiria kompleksiškumu. Lietuvos vandens ūkio instituto vadovaujami tuose pačiuose objektuose specifinius klausimus tiria Ekologijos, Geografijos, Botanikos, Geologijos, Žemdirbystės, Žemėtvarkos ir kitų mokslinių institucijų mokslininkai. Formuojamos bendros programos su Vokietijos, Danijos, JAV, Švedijos mokslininkais.

Melioracijos krypties moksliniai tyrimai nėra plačiai pripažinti pasaulyje, nes Vakaruose taip pat nėra poreikio kurti naujas melioracijos sistemas, savo užduotį - reguliuoti vandens režimą - gerai atlieka anksčiau sukurtos ir aktualumo nepraradusios senosios sistemos. Tačiau Lietuvai tolesni melioracijos tyrimai yra būtini, ypač vykstant žemės reformai.

Lietuvos klimatinės sąlygos nėra pastovios, dėl to planingas žemės ūkis be melioracijos yra neįmanomas, todėl esamos melioracijos sistemos turi būti patikimos ir pritaikytos prie privataus ūkio sąlygų. Tai išspręsti pajėgus Vandens ūkio institutas. Be to, šis institutas - vienintelis pagal nuo seno susiklosčiusias tradicijas galintis spręsti melioracijos sistemų konstrukcijų, eksploatavimo ir valdymo klausimus, labai reikšmingus Lietuvai. Šių klausimų reikšmingumą gali paliudyti ir šiuo metu Lietuvoje vykdomas PHARE programos “Lietuvos melioracijos projektas”, kurio bendra vertė 4 mln. Lt, o vadovaujančioji institucija - Vandens ūkio institutas.

Melioracijos tyrimų kryptyje 1997 m. institute dirbo 18 daktarų, 2 habilituoti daktarai, iš viso 25 mokslo darbuotojai. Per 1995-1997 m. buvo paskelbta 31 mokslinis straipsnis. Dėl minėtų priežasčių nė vienas straipsnis nepaskelbtas užsienio mokslo leidiniuose, turinčiuose svorio koeficientus. 1995 m. iš viso paskelbtos 39 publikacijos, 1996 - 72, 1997 - 44. Penkis kartus buvo surengti užsakomieji pranešimai tarptautinėse konferencijose ir seminaruose vakarų valstybėse bei 15 Lietuvoje rengtų tarptautinių konferencijų. Gauti 5 patentai, tačiau licenzijų parduota nebuvo.

Instituto darbo praktika patvirtino mokslininkų grupių savarankiškumo ir klausimų kompleksinio sprendimo naudą. Jau sudarant mokslinių darbų planus vykdytojų grupės kuriasi savanoriškai, iš galinčių tą darbą atlikti specialistų, nepaisant jų priklausomumo instituto struktūriniams padaliniams. Instituto vadovai koordinuoja grupių darbą, organizuoja techninį ir finansinį aptarnavimą. Grupių savarankiškas disponavimas lėšomis skatina jas efektyviau naudoti ir ieškoti papildomų galimybių.