Ośrodek Statystyki Matematycznej został powołany w celu realizacji zadań ogólnokrajowych dotyczących metodologii i realizacji badań statystycznych w takim zakresie, w jakim wymaga to zastosowania zaawansowanych metod statystyczno-matematycznych.

Ośrodek wykonuje prace związane z przygotowaniem i realizacją badań statystycznych statystyki publicznej wykorzystując metody statystyki matematycznej, metodę reprezentacyjną oraz metody ekonometryczne. Zadania te realizowane są w ramach specjalizacji dziedzinowej Urzędu (statystyka małych i średnich przedsiębiorstw oraz statystyka warunków życia), jak również – we współpracy z innymi jednostkami statystyki publicznej – w odniesieniu do badań z zakresu innych dziedzin statystyki.

W szczególności, zadania Ośrodka obejmują między innymi:

• projektowanie i doskonalenie schematów losowania prób do badań reprezentacyjnych, losowanie prób, estymację oraz ocenę precyzji wyników badań reprezentacyjnych;
• projektowanie algorytmów imputacji i redagowania danych oraz realizację imputacji danych brakujących;
• realizację wyrównań sezonowych i wyrównań dniami roboczymi szeregów czasowych publikowanych przez statystykę publiczną oraz rozwijanie metodologii wyrównań;
• wykonywanie analiz oraz opracowanie wyników badań statystycznych przy użyciu modeli ekonometrycznych, metod taksonomicznych oraz innych zaawansowanych technik analitycznych;
• realizację prac analitycznych związanych z poprawą efektywności badań statystycznych;
• doskonalenie operatów statystycznych, związane z przystosowaniem ich do możliwości stosowania bardziej efektywnych metod realizacji badań i estymacji;
• działania dotyczące oceny  i monitorowania jakości badań statystycznych polskiej statystyki publicznej, a także podejmowanie działań usprawniających kolejne edycje badań;
• działalność szkoleniową, edukacyjną i promocyjną dotyczącą metod statystyczno-matematycznych oraz problematyki jakości w statystyce.