现代的统计学专业是在随机抽样基础上建立的数理推断统计学，各国也是这样。美国的统计学家瓦尔德将统计学中的估计和假设理论予以归纳，创立了“决策理论”;美国的威尔克斯、英国的威沙特，也是现代统计学的代表人物，他们在1957年提出实际设计的理论和方法，拓宽了 统计学的范围。
统计学研究方向基础方面包括：样本设计、数据挖掘、随即过程、建立统计模型、模型的选择、时间序列、非参数统计方法、蒙特卡罗法、生存分析、空间统计、贝叶斯推论、各种经典的统计模型的学习、各种概率论理论等等。
统计学研究方向应用方面包括：生物统计、环境统计、金融统计、经济统计、遗传统计、农业统计等等。这些是统计在其他领域的应用而形成的研究分支。其中生物统计的发展非常快，现在很多学校都专门设立了独立的生物统计系。
虽然统计学从属于数学类，但是从美国大学的设置来看，统计已经慢慢从数学系中独立出来，成为单独的统计系。现在越来越多的学校成立统计系就是最好的证明。在科学技术飞速发展的今天，统计学广泛吸收和融合其他学科的新理论，不断开发应用新技术和新方法，深化和丰富了统计学传统领域的理论与方法，并拓展了新的领域。
今天的统计学已展现出强有力的生命力。因此统计学研究方向也是百花齐放，但是由于统计本身已经是数学的一个分支，因此统计学研究方向显得很分散。参考美国几所典型的统计学学校，我们可以对统计学研究方向加以总结。
从学科历史来看,统计学是应用数学的一个分支,主要通过概率论研究来建立数学模型,对搜集到的系统数据进行量化分析和总结,进而进行推断与预测,为相关决策提供参考依据。
美国知名高校的统计学系一般设在理学院或商学院,但这并不意味着其统计学教育以理论为主。相反,美国的统计学高等教育主要侧重于应用,主要有以下三个方面的特征:
第一,广泛采用统计分析软件和案例教学法。在美国大学的统计学教学中,诸如Excel、Minitab、SAS、SPSS等统计分析软件都是本科生与研究生们日常必备的学习工具。这些分析软件的普遍使用,使海量统计数据的处理、分析与推断变得快速而简单。
第二,强调解决实际问题。美国高校对统计理论和方法的介绍不是从僵化死板的概念和公式定理出发,而是基于现实生活中存在的大量实际问题来说明统计理论和方法产生的背景、应用的条件以及基本统计思想。由于统计学系的教学主要面向实际问题的解决与处理,因而其毕业生受到社会的广泛欢迎,拥有大量的工作机会,由此也使统计学专业成为美国最热门的专业之一。
第三,重视训练学生的动手能力。美国各大学特别注重对统计结果的分析与解释,要求学生所提交的统计分析报告能让那些对统计学一无所知的人也能够彻底读懂,从而真正体现出了统计学的实用价值,并大大提高了统计学成果的社会效益。
美国统计学高等教育的课程体系清晰完备,其本科阶段的课程以基础教育为主,研究生阶段则偏重于统计学科的深入研究。目前统计学专业主要涵盖以下四个领域:
1. 生物统计。该专业是探讨如何进行生物学实验研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的学科,是美国统计学专业最热门的领域。该专业的毕业生就业前景广阔,可以进入大学从事教学和科研工作,也可以在生物科技公司和制药公司进行统计分析,还有相当数量的毕业生进入了医疗机构、证券分析和保险公司工作。
2. 金融统计。该专业主要关注中央银行和各金融机构的统计部门如何对各项金融业务的活动情况和资料进行调查、收集、整理和分析,从而提供统计信息和统计咨询意见,进行金融统计管理和监督。该专业的毕业生一般进入银行、证券公司、投资基金、会计师事务所和保险公司等金融机构工作。
3. 应用统计。该专业主要研究统计学的一般理论和方法在社会、自然、经济、工程等各个领域的应用,它是统计学和其他学科之间形成的交叉学科。毕业生可从事数学研究、统计学研究、运筹学研究、计算机编程、数据分析、会计、证券分析等多种职业。
4. 数理统计。该专业应用概率论的分析结果更深入地研究统计资料,通过对某些现象发生频率的观察来揭示其内在规律,并通过构建数学模型来做出相应的判断和预测。该专业的毕业生在政府部门、金融机构和计算机公司等单位同样拥有广阔的就业前景。