Het onderzoek bij het team Integraal Waterbeheer omvat o.a. het water- en stoffentransport in de bodem en het oppervlaktewater m.b.v. (computer)modellen, geografische informatiesystemen en experimentele gegevens. Daarnaast vindt interdisciplinair onderzoek plaats naar de wijze waarop wateropgaven (bv. Waterbeheer 21e Eeuw en de Kaderrichtlijn Water) kunnen worden gecombineerd met andere gebiedsontwikkelingen. Het team Integraal Waterbeheer heeft haar focus in Nederland, maar verricht ook onderzoek in internationale projecten.
Centraal in het onderzoek staan de waterbalans in de onverzadigde en verzadigde zones van het bodemprofiel, de interacties met de atmosfeer, grond- en oppervlaktewater, en de emissies van nutriënten naar deze compartimenten. De ruimtelijke schaal 
loopt van veldonderzoek tot onderzoek in grensoverschrijdende stroomgebieden, terwijl de hierbij veelvuldig gebruikte modellen variëren van eenvoudige balansbenaderingen tot complexe ‘state-of-the-art’ procesmodellen.
Hoofddoel is het kwantificeren van effecten van een andere inrichting en beheer van water- en landsystemen op de hydrologische cyclus, de waterkwaliteit en de belasting op de overige milieucompartimenten. Binnen deze onderzoeksvelden spelen de onderlinge interacties tussen water en landgebruik een belangrijke rol.
Het scala aan producten omvat modellen, adviezen, en ondersteuningssystemen, ter voorbereiding of evaluatie van regionaal, nationaal of internationaal beleid op het gebied van water, landbouw, natuur, milieu-effecten en/of ruimtelijke planning. De methodes en de resultaten worden gepubliceerd in zowel wetenschappelijke publicaties als rapporten gericht op beleid en praktijk.