No campo do ensino, o Programa de Pós-Graduação do INCA (PPGO), criado em 2005, é o único em Oncologia no Brasil classificado com grau de excelência pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Recebeu nota 6, de um total de 7, em 2013. O PPGO-INCA destina-se à formação de mestres e doutores para as atividades de pesquisa e para o exercício do magistério superior, atuando nas diversas áreas da Oncologia, com linhas de pesquisa nas áreas básica, translacional, clínica e epidemiológica.
Com relação à pesquisa, o INCA mantém dez programas científicos nos quais os pesquisadores estão organizados: Biologia Celular; Genética e Aconselhamento Genético; Oncovirologia; Farmacologia; Carcinogênese; Neoplasias Hematológicas e Transplante de Medula Óssea; Pesquisa Clínica; Hemato-Oncologia; Oncologia e Hematologia Pediátricos; e Saúde Coletiva. Um sequenciador de DNA do modelo mais avançado do mundo faz parte do dia a dia dos pesquisadores.
O indicador de produção científica no INCA é a média de artigos publicados por pesquisador em revistas classificadas como Qualis A e B1. Em 2016, a média foi de quatro artigos por pesquisador.