星系與宇宙學研究著重於理解星系如何形成、演化與相互作用，以及這些過程如何與宇宙的起源及其大尺度結構相連。主要主題包括星系形成與演化、活動星系核對星系成長的影響、星際與環星系介質的物理性質，以及超大質量黑洞等。
宇宙學的另一研究前沿，是利用各類宇宙學探針來約束宇宙學參數（例如哈勃常數、重子物質與暗物質及暗能量的比例組成），從而回答關於宇宙最終命運的基本問題。
最後，早期宇宙的研究則探討宇宙如何誕生的最根本問題，主題包括暴脹理論、原初引力波與中微子背景，以及其在宇宙微波背景上留下的觀測印記。
HKIAA 成員在宇宙學的各個方面展開研究工作，包括多波段觀測（Gu, Yan, Chen）、星系演化的先進模擬（T. K. Chan, Lim, Chu）、尖端天文儀器的設計與建造（Yan, Chen）、利用宇宙學探針約束宇宙學參數（Zhang）、宇宙微波背景研究（Chu），以及早期宇宙相關問題（Chu, M. H. Chan, Wong, Zhao, Zhong）。
