近年来，东方物探逐步建立了“一个整体，三个层次”的科技创新体系。这一体系，是职责分明、重点突出、研发与应用有机结合的科研管理体系。
东方物探以科委会为决策层，负责中长期科技规划制定和重大项目决策。决策层突出了战略规划、顶层设计和立项管理，强化过程跟踪、成果评价、成果转化等各个环节的组织领导。
以物探技术研究中心为研发层，负责核心技术研发。研发层在不断优化和提升核心技术的同时，加快核心技术的推广使用，积极参与重点探区、重点领域的技术攻关和现场实验。同时，培养了一批善于创新的人才，拥有了GeoEastV1.0处理解释一体化软件、叠前时间偏移等一批具有自主知识产权的核心技术。
以研究院、各生产单位为应用层，负责新技术、新方法的应用，并形成先进成熟的配套技术系列。
为提高科研成果的转化率，东方物探加强对科研项目实施过程的管理，建立技术成果评价、考核体系，科学评价成果价值，强化成果质量的考核。对科研项目，实行全寿命周期管理，并形成了与之配套的成果转化机制，加快推动科技成果的转化，提高科技成果的贡献率。