先秦兩漢文學史的研究
褚斌傑先生壹生學術研究的重點是先秦兩漢文學，首先是先秦兩漢文學史的研究；先後出版有《中國文學史綱要（先秦秦漢）》、《先秦文學史》、《兩漢詩傳》等著作。《中國文學史綱要（先秦秦漢）》內容全面，豐富，而又能提綱挈領，被認為是最適宜教學用的先秦兩漢文學史教材；褚先生擔任主編的《先秦文學史》，是中國社會科學院文學研究所主編的中國文學史的第壹本，是今天最具權威性、內容最全面、完整的關於先秦文學的文學史著作。
褚斌傑先生在先秦文學研究方面最有創造性的，應該是《詩經》及《楚辭》的研究。20世紀50年代，先後發表了《屈原——熱愛祖國的詩人》、《中國第壹部詩歌總集〈詩經〉》、《偉大詩人屈原及其作品》等論文。褚先生的《詩經全註》、《楚辭要論》是他眾多《詩經》、《楚辭》研究著作的代表作，《詩經全註》在繼承中國古代《詩經》研究史優秀成果的基礎上，撥亂反正，對《詩經》305篇作品進行了精到的詮釋，獲得了北京市哲學社會科學優秀成果獎。《楚辭要論》則既包括了對楚辭重要問題的論述，又有對屈原作品的新訓解，繼承了遊國恩、林庚先生的研究特點，體現了漢學與宋學並重的研究境界。
褚先生對於先秦兩漢文學中的許多重要問題，都有深入研究，這些論文，也見於褚先生的各種研究著作，特別是晚年出版的《古典新論》，收集最為全面。褚先生所著《中國古代神話》，是較早對中國古代神話進行全面整理及研究的著作。
中國古代文體學研究
褚斌傑先生是二十世紀中國古代文體學研究的奠基人，《中國古代文體概論》對中國古代的各種文體起源、特點、發展有深入的辨析，是中國古代文體研究的標誌性研究成果，本書初版於1984年，6年之內印了20萬冊，1987年還被評為全國優秀暢銷書。1990年褚先生又對全書做了較大的修訂和增補，1991年獲得北京哲學社會科學優秀成果獎，到2003年也已經重印了五次。全書除緒論之外分為十二章，前十章講詩賦詞曲及駢體文，後二章講散體文。前十章，每種體裁大致按照起源、流變和體制特點這幾個方面來講。後二章，將古人對於散文的繁瑣分類重新整合為十個大類（論說、雜記、序跋、贈序、書牘、箴銘、哀祭、傳狀、碑誌、公牘），另外附帶了四種特殊的文體（筆記、語錄、巴谷、連珠）。每壹種體類都列舉若幹代表作加以講解，使得讀者有更加具體和感性的認識。
古籍整理
褚斌傑先生的學術研究，涉及到的領域比較廣闊，就學科而言，包括哲學、歷史、文學等領域。1958年後，褚先生轉入中華書局工作，曾經先後擔任哲學、文學編輯室編輯。他先後整理出版了多種古代歷史、哲學、文學著作，如參與標點二十四史，為各種古籍註本作責任編輯，也撰寫部分哲學學術論文，如《“毋友不如己者”辯》，是研究《論語》的論文，《尚書引義》、《周易外傳》前言，則屬於哲學史方面的著作，這兩篇序文對《尚書》、《周易》的內容及王夫之《尚書引義》、《周易外傳》在學術史和思想史上的意義有全面的論述。另外，如論文《略論儒、儒學和儒教》，對儒、儒家、儒教的字義、形成、特質等問題有精辟論述，而主編之《儒家經典與中國文化》壹書之序言《儒家經典的特質與構成》，對儒家經典的形成，“五經”與“十三經”的發展演變軌跡，有詳盡的考察。
史學研究
褚斌傑先生的史學研究，表現出把史學研究和文學研究、文化研究與文學研究緊密結合在壹起的特點，如《魯迅所受中國歷史影響和他對中國歷史的態度》，很早就註意到了作為文學家的魯迅與中國傳統史學的關系問題。褚先生所撰寫的論文《司馬遷的史學與文學》、《司馬遷的漫遊與史記的寫作》、《詩經與周代文化》、《詩經中周代天命觀及其發展變化》等也是著眼於文學與歷史、文學研究與文化研究的多維視角。《白居易評傳》以及《白居易》二書，更是把文學評論與歷史考釋結合在壹起的成功範例。