La misión del Centro Atómico Bariloche es realizar investigación y desarrollo en las áreas de interés de la CNEA. Esto implica procurar la concreción de aportes sustantivos al crecimiento tecnológico nacional, materializando desarrollos e ingenierías propias en las áreas nuclear y no-nuclear, y la promoción continuada de actividades científicas, tecnológicas y académicas.

Estos objetivos se persiguen manteniendo laboratorios de avanzada, como el reactor de investigación RA-6, grupos de investigación destacados en las ciencias básicas y aplicadas, talleres y centros de investigación que sustentan a los principales proyectos institucionales.