אוניית מחקר היא אוניה הבנויה ומאובזרת על מנת לאפשר מחקר בים ומעבר לו. פעמים רבות, אוניית מחקר תהיה גם שוברת קרח כדי לאפשר לה לנוע בחופשיות גם במימי הקטבים.
שמם של אוניות מחקר מוקדמות שימשו כהשראה לשמות מעבורות חלל של נאס"א.
סוגים
מקובל לחלק את אוניות המחקר לשישה סוגים, אם כי כמובן ייתכן שלאונייה אחת תהיה יותר ממטרה אחת.
מחקר הידרוגרפי: אוניות מחקר הידרוגרפי, המיועדות למדידת הימים וחופיהם, עומק המים ועוד, ליצירת מפות המאפשרות ניווט בטוח והסדרת נתיבי השיט. לרוב תבנה אונייה מסוג ארבה או מסוג שדרית כדי לאפשר נשיאת כלי מחקר לקרקעית הים.
מחקר אוקיינוגרפי: האוקיינוגרפיה דורשת מחקר מעמיק (תרתי משמע), ולכך נדרש ציוד מסוים: צוללות בלתי-מאוישות לעומקים גדולים, ציוד צלילה ועוד. לרוב אוניות מחקר אוקיינוגרפי הם גם אוניות מחקר הידרוגרפי.
חקר מדגה: מחקר המדגה (גידול דגים ומצב האוכלוסייה) דורש ציוד המאפשר פריסת סוגים שונים של רשתות דיג, אספת דגימות מים ופלנקטון מעמקים שונים כמו גם ציוד סונאר למציאת הדגה. אוניות מחקר המדגה לרוב יהיו דומות לכלי שיט לדיג עם מקום נרחב בבטן האונייה למחקר.
מחקר צבאי: אוניות מחקר צבאיות נועדות לבדוק ציוד צבאי ימי, כגון פצצות וציוד אחר בים.
חקר הקטבים: אוניות חקר הקטבים בנויות לרוב סביב שוברת קרח, כשהן משמשות לרוב גם לאספקת ציוד ותעבורה לבסיסי המחקר בקטבים.
חיפוש נפט: אוניות מחקר המחפשות נפט הן לרוב אסדות ניידות הקודחות בקרקעית הים כחלק מתהליך חיפוש הנפט.
אוניית המחקר הידרוגרפי הקנדית "פרדריק ג. קריד"
אוניית המחקר האוקיינוגרפי האמריקנית "רונלד ה. בראון"