星系与宇宙学研究着重于理解星系如何形成、演化与相互作用，以及这些过程如何与宇宙的起源及其大尺度结构相连。主要主题包括星系形成与演化、活动星系核对星系成长的影响、星际与环星系介质的物理性质，以及超大质量黑洞等。
宇宙学的另一研究前沿，是利用各类宇宙学探针来约束宇宙学参数（例如哈勃常数、重子物质与暗物质及暗能量的比例组成），从而回答关于宇宙最终命运的基本问题。
最后，早期宇宙的研究则探讨宇宙如何诞生的最根本问题，主题包括暴胀理论、原初引力波与中微子背景，以及其在宇宙微波背景上留下的观测印记。
HKIAA 成员在宇宙学的各个方面展开研究工作，包括多波段观测（Gu, Yan, Chen）、星系演化的先进模拟（T. K. Chan, Lim, Chu）、尖端天文仪器的设计与建造（Yan, Chen）、利用宇宙学探针约束宇宙学参数（Zhang）、宇宙微波背景研究（Chu），以及早期宇宙相关问题（Chu, M. H. Chan, Wong, Zhao, Zhong）。
