La recherche en psychologie sociale, comme en psychologie en général, utilise différentes méthodes de recherche. Une des méthodes les plus efficaces utilisées est le devis expérimental ou méthode expérimentale. Celle-ci peut se faire en laboratoire ou milieu naturel et se caractérise principalement par la manipulation d'une variable indépendante étudiée chez divers individus ou groupes. En général, on utilise un groupe témoin et un ou plusieurs groupes expérimentaux afin d'observer l'effet de la modification de ces variables pour finalement obtenir un lien de causalité.Dans certaines situations, comme par exemple dans les études sur les effets des catastrophes naturelles, il se peut qu'il soit impossible de travailler avec un groupe témoin. On peut alors effectuer une étude sur un groupe témoin équivalent. On parle alors de devis quasi expérimental ou méthode quasi expérimentale.
À un stade plus primitif de recherche on peut ne pas rechercher la causalité entre deux variables mais simplement la corrélation. On fait alors appel au devis corrélationnel ou méthode corrélationnelle.Dans ce cas-ci, aucune variable n'est manipulée par l'expérimentateur. Il s'agit d'une méthode descriptive et non expérimentale. Dans les cas où, par exemple, pour des raisons d'éthique, il n'est pas possible de recréer certaines conditions en laboratoire ou d'effectuer des expériences sur certains groupes de personnes on peut faire appel à d'autres types de méthodes non-expérimentales comme les enquêtes, les entrevues, les simulations ou les jeux de rôles. Des méthodes dites secondaires ou historiques comme l'étude de cas, l'analyse de contenu, l'analyse archivistique ou la méta-analyse (synthèse de plusieurs études) sont également utilisées dans la recherche en psychologie