Badania naukowe z zakresu astronomii prowadzone są w Zielonej Górze już od 1990 r. Od początku charakteryzowały się one bardzo wysokim poziomem, dzięki czemu praca zielonogórskich astronomów doceniana jest przez międzynarodowe środowisko astronomiczne. Obecnie na dorobek naukowy pracowników Instytutu składa się z ponad 300 recenzowanych publikacji.
Pracownicy Instytutu zajmują się prowadzeniem badań: w dziedzinie fizyki promieniowania pulsarów i magnetarów, nad strukturą ośrodka międzygwiazdowego i jego wpływem na rozpraszanie sygnału radiowego. Prowadzone są badania szybko zmiennych źródeł astrofizycznych oraz astrofizycznych źródeł promieniowania grawitacyjnego, jak również badania z zakresu mechaniki nieba.
W Instytucie Astronomii im. profesora Janusza Gila zatrudnionych jest czterech profesorów zwyczajnych, dwóch profesorów nadzwyczajnych oraz sześciu doktorów. Wszyscy pracownicy co roku publikują artykuły w renomowanych czasopismach, a wielu z nich zdobywa również prestiżowe granty i wyróżnienia.
Instytut posiada uprawnienia do prowadzenia studiów licencjackich i magisterskich, zaś na Wydziale Fizyki i Astronomii prowadzone są studia doktoranckie zarówno z fizyki, jak i astrofizyki. Instytut posiada własne, małe Obserwatorium na Wieży Braniborskiej. Studenci mogą korzystać z Obserwatorium, dzięki czemu realizują własne projekty naukowe oraz rozwijają praktyczne umiejętności.
Instytut aktywnie współpracuje z wieloma ośrodkami astronomicznymi w kraju i zagranicą, dzięki czemu pracownicy oraz studenci mogą wyjeżdżać na staże. Zaś do Zielonej Góry na gościnne wykłady przyjeżdżają specjaliści z całego świata.