يقدّم برنامج بحوث الدراسات الدولية بالمركز عدداً من الخدمات التي تصب في تحقيق اهدافها وتدعم تطوير تعليم العلوم والرياضيات في دول الخليج والوطن العربي؛ ومن هذه الخدمات ما يلي:

1. دراسة نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق وتحليلها وربطها بواقع ومحتوى التعليم في دول الخليج والوطن العربي مقارنة بما لدى أفضل الدول المشاركة في كل دراسة.
2. إصدار تقارير دورية لنتائج الأبحاث التي تنفذها الوحدة على بيانات الدراسات الدولية للاستفادة منها في تطوير تعلّم العلوم والرياضيات.
3. إصدار أدلة تطبيقية لمساعدة المعلمين والمعلمات والطلبة وقادة المدارس والمسؤولين عن المناهج والسياسات التعليمية في وزارات التربية والتعليم على تطوير تعلّم العلوم والرياضيات .
4. تدريب الباحثين والباحثات على إجراء الدراسات التطبيقية باستخدام بيانات الدراسات الدولية واسعة النطاق في العلوم والرياضيات.
5. تدريب المعلمين والمعلمات على استخدام الأدلة التطبيقية المساعدة لتطوير تعلّم العلوم والرياضيات والمبنية على نتائج الأبحاث والدراسات الدولية واسعة النطاق والمرتبط بواقع ومحتوى التعليم في دول الخليج والوطن العربي.
6. تقويم برامج تعليم العلوم والرياضيات ومقارنتها بالتوجهات العالمية من خلال أهداف الدراسات العالمية واسعة النطاق ونتائجها.
7. تسهيل الوصول لبيانات الدراسات الدولية واسعة النطاق للباحث العربي.

يسعى برنامج الدراسات الدولية إلى المساهمة في تطوير تعلم وتعليم العلوم والرياضيات على المستوى الوطني والخليجي والعربي بالاعتماد على نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق من خلال الآتي:

1. إنتاج البحوث النظرية والتطبيقية باستخدام البيانات التي توفرها الدراسات الدولية واسعة النطاق.
2. المشاركة بالبحوث المتعلقة بالدارسات الدولية واسعة النطاق ونشرها في المؤتمرات الدولية والمجلات العلمية المتخصصة.
3. تقديم البرامج التدريبية للباحثين والباحثات المهتمين بدراسة بيانات الدراسات الدولية واسعة النطاق.
4. تقديم البرامج التدريبية والمحاضرات والندوات العامة ذات الصلة بالدراسات الدولية واسعة النطاق للمعلمين والمعلمات والمهتمين حول تعليم العلوم والرياضيات.
5. إنتاج الأدلة العملية لتعليم العلوم والرياضيات حسب ما تتوصّل إليه نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق.
6. رفد القطاع التربوي والباحثين بالموارد المعرفية من البيانات، والمعلومات، والدراسات التي يمتلكها برنامج الدراسات وذات الصلة بالدراسات الدولية واسعة النطاق.
7. تحفيز البحث العلمي المعتمد على بيانات الدراسات الدولية واسعة النطاق. 

تنفيذ البحوث الفعّالة المعتمدة على نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق، وتحفيز إجرائها من قبل الباحثين وطلاب الدراسات العليا، وإعداد التقارير والأدلة وورش العمل حول نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق التي تشارك فيها دول الخليج والدول العربية،في العلوم والرياضيات.

التميز البحثي في الدراسات المعتمدة على نتائج الدراسات الدولية واسعة النطاق لتطوير تعليم العلوم والرياضيات على المستوى الوطني والخليجي والعربي.

يهدف البرنامج إلى فحص العوامل الخاصة بالمنهج، والطالب، والمعلم، والمدرسة، والأسرة والتي تفسر تباين أداء طلبة المملكة العربية السعودية المشاركين في الاختبارات الدولي (TIMSS, PIRLS)، وذلك مقارنة بباقي الدول المشاركة بهدف فهم تلك العوامل والتعرف على طبيعة علاقتها مع مستوى الأداء؛ مما يشكل نقطة انطلاق لوضع خطط تطويرية تعزز وتدعم تعلم العلوم والرياضيات، وتسهم إسهاماً قوياً في رفع مستوى تحصيل الطلبة، وتقليص الفجوة في الأداء عبر الزمن.