Puslitbangdik (Pusat Penelitian dan Pengembangan Pendidikan) PPPK Petra bertujuan untuk memikirkan pengembangan sekolah di bawah naungan PPPK Petra, guna mencapai visi dan misi lembaga. Melalui berbagai kegiatan penelitian, Puslitbangdik PPPK Petra berusaha menghasilkan berbagai metode dan pendekatan baru dalam pembelajaran, serta sarana pendukung dan media yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Peningkatan kualitas dan pelayanan guru dalam mendidik, terus dilakukan melalui kegiatan pelatihan guru untuk tujuan pengembangan profesionalisme guru. Pengembangan materi ajar selalu dilakukan untuk memenuhi tuntutan perubahan kurikulum dan kebutuhan para siswa, sehingga menghasilkan kurikulum pengajaran khas PPPK Petra.

Konsentrasi Puslitbangdik PPPK Petra adalah pengembangan kurikulum dan pembelajaran, melalui pengembangan bidang studi. Selain itu, juga berkonsentrasi pada bidang komunikasi dan kerja sama. Dalam bidang komunikasi, Puslitbangdik PPPK Petra menerbitkan media komunikasi bagi warga PPPK Petra, yaitu buletin Gema Petra yang merupakan media komunikasi untuk siswa dan orang tua siswa PPPK Petra. Sedangkan untuk media komunikasi guru dan karyawan adalah tabloid Sinergi. Untuk media komunikasi secara luas, Puslitbangdik PPPK Petra mengembangkan website PPPK Petra. Dalam bidang kerja sama, Puslitbangdik PPPK Petra mengembangkan kerja sama dengan institusi pendidikan dalam dan luar negeri, untuk membangun jaringan pendidikan yang bermanfaat bagi PPPK Petra.

Dalam melaksanakan kegiatan penelitian dan pengembangan, telah dikembangkan paradigma baru, yaitu "Penelitian untuk Pengembangan" (Research for Development). Dengan paradigma baru ini, sinergi unsur sumber daya manusia dan fasilitas yang cukup baik dalam sebuah penelitian, diharapkan menghasilkan penelitian yang berkualitas, efisien dalam pemanfaatan sumber daya penelitian, dan manfaat dari hasil-hasil penelitian tersebut dapat ditingkatkan.

Tujuan Puslitbangdik PPPK Petra, adalah:

• Melaksanakan kegiatan penelitian dan pengembangan pendidikan di sekolah, sumber daya dan iptek, pengembangan bidang studi, pelatihan guru dan siswa, serta pelaksanaan program kerja yang berkelanjutan.
• Membangun dan memperkuat jaringan kemitraan dengan lembaga-lembaga lain.
• Mendukung sinergisme dan meningkatkan efisiensi, efektivitas, produktivitas, dan kualitas penelitian, untuk menghasilkan inovasi teknologi dan kelembagaan dalam mengatasi permasalahan aktual pendidikan di sekolah.

Harapan ke depan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Pendidikan PPPK Petra berjalan sesuai dengan visi dan misi PPPK Petra.