С начала 1960-х годов в Сибирском отделении АН СССР развивалось новое направление — математическая экономика под руководством одного из его основателей академика Л.В. Канторовича. Им был сформулирован новый класс условно-экстремальных задач и разработан метод их решения, получивший название «линейное программирование». Л.В. Канторовичем показана возможность использования объективно обусловленных оценок для построения системы цен, рентных платежей, оценок эффективности использования оборудования, капитальных вложений. За вклад в теорию оптимального использования ресурсов академику Л.В. Канторовичу в 1975 году присуждена Нобелевская премия. Все дальнейшее развитие теории оптимального планирования, эффективности использования ограниченных ресурсов базируется на результатах, полученных Л.В. Канторовичем.
Под руководством члена-корреспондента АН СССР А.Г. Аганбегяна (впоследствии академика) экономические исследования развивались в рамках теории оптимального планирования, применения экономико-математических моделей и методов и вычислительной техники. В 70-х годах XX века была разработана система моделей оптимального планирования народного хозяйства с развитыми блоками народно-хозяйственных, отраслевых и региональных моделей, моделей предприятия. Практически все экономические исследования и разработки были основаны на численных экспериментах с использованием реальной информации и экономико-математического инструментария.
Моделирование межрегиональных взаимодействий, развивавшееся под руководством доктора экономических наук А.Г. Гранберга (впоследствии академика) стало областью исследований, в которой Сибирское отделение заняло лидирующее положение как в стране, так и в мире. Была разработана Оптимизационная межрегиональная межотраслевая модель, используемая и в настоящее время в качестве инструмента прогнозирования, согласования народно-хозяйственных и региональных интересов, имитации вариантов государственной региональной политики. Результаты полученных модельных расчетов по совершенствованию территориальных пропорций и межреспубликанских (межрегиональных) взаимодействий в экономике СССР в 1970—1980-е годы, а затем и России — в начале 1990-х, проводившихся на реальной информации, позволили значительно развить теорию и методологию региональной экономики.
Основные достижения фундаментальных исследований в области региональной экономики в Сибирском отделении АН СССР связаны также с разработкой теории территориально-производственных комплексов (доктор экономических наук М.К. Бандман); развитием воспроизводственного процесса в регионе (доктор экономических наук Р.И. Шнипер); разработкой сформировавшейся под руководством академика А.Г. Аганбегяна (продолженной далее академиком А.Г. Гранбергом и на современном этапе — академиком В.В. Кулешовым) методологии решения крупных народно-хозяйственных проблем экономики Сибири. Результаты исследований в области развития экономики Сибири были востребованы при разработке народно-хозяйственных программ федерального уровня, реализуемых на ее территории: программ комплексного освоения территории БАМ, комплексного развития ЗСНГК, КАТЭК, Ангаро-Енисейского региона.
Исследования стратегических проблем развития экономики СССР, определения темпов ее развития и основных пропорций, проводившиеся под руководством доктора экономических наук К.К. Вальтуха (впоследствии члена-корреспондента РАН) показали, что политика достижения роста благосостояния не на основе коренного технологического обновления обречена на провал.
Важную роль в развитии экономико-социологических исследований в Сибирском отделении сыграл член-корреспондент АН СССР Г.А. Пруденский, давший начало изучению социального времени. Он анализировал не только рабочее, но и свободное время работников как фактор развития личности и производительности труда. Международное признание получила сложившаяся под руководством члена-корреспондента АН СССР Т.И. Заславской (впоследствии академика) экономико-социологическая школа. С начала 60-х годов XX века в рамках этой школы создана и развивалась оригинальная методология исследования российского общества на разных этапах его развития: системный подход к исследованию деревни, методология изучения социально-территориальной структуры общества, концепция социального механизма развития экономики. На основе накопленных многолетних наблюдений, полученных в экспедициях, были проведены исследования социологии села, миграции сельского населения в города, демографических процессов в Сибири.