В центре научных интересов С. находились вопросы истории России XVIII-XIX вв. Специальные исследования С. были посвящены правлению Николая I и Анна Иоанновны. Одним из первых отечественных историков пересмотрел исключительно отрицательные оценки правления Анна Иоанновны как периода упадка и засилия иноземцев. Полагал, что "бироновщина" явилась необходимой мерой для обуздания бюрократии. Авторству С. принадлежит фундаментальное исследование, посвященное столетнему юбилею Собственной Е.И.В. Канцелярии.
История и культура государств Древнего Востока (Древнего и эллинистического Египта, Шумера, Вавилонии, Ассирии, Угарита, Урарту, Ирана, Палестины, Малой Азии, Северного Причерноморья и Средней Азии): вопросы экономики, социальных отношений, политики, права; история востоковедения в России.
С. считается специалистом в области экономической истории России, крепостного и крестьянского хозяйства. Отдельные исследования посвящены социальной и экономической истории России. Помимо истории С. увлекали различные вопросы философии, религиоведения, политэкономии, права. Признается одним из наиболее выдающих представителей русской интеллектуальной культуры рубежа веков. Его глубокому анализу подверглась вся политическая история России. В эмиграции стал автором значительного числа литературоведческих произведений, посвященных как классической, так и современной русской литературе. Идеи развития России, высказанные С. на разных этапах его жизни, до сих пор находят отклик среди мыслителей и публицистов.
История российской артиллерии, армии и гвардии, история государственных учреждений (Военное министерство, Артиллерийский музей и др.) и различных обществ (Пожарное, Военно-историческое и др.), биографии российских исторических деятелей (А.А. Аракчеев, князь Михаил Николаевич и др.). Значителен вклад С. в развитие музейного дела в России. Продолжая в этой области традиции своего учителя и наставника Бранденбурга, Д.П. Струков превратил Артиллерийский музей в профессионально организованное учреждение, учредил в нем новые отделы. Нельзя оставить без внимания и большое количество музейных экспозиций, организуемых С. на различных выставках. Существенное количество работ за авторством С., посвященных развитию музейного дела в России, характеризует его как профессионала своего дела. При С. в Артиллерийском музее открылись новые отделы: Китайский, Японский и Модельный. Во время Первой мировой войны Д.П. Струков способствовал притоку в музей трофейных экспонатов.
С. – историк-антиковед. Специализировался на истории антисемитизма и древней истории евреев. Привлекался для составления последних томов словаря Брокгауза и Эфрона.
Архитектор, исследователь архитектуры древнерусского зодчества, в первую очередь, Русского Севера. Внес важный вклад в организацию государственной системы охраны исторических памятников государством. Важной заслугой С. является осуществленная реставрация ряда шедевров древнерусского зодчества. Разработал программу изучения истории русского искусства.
История русской литературы XI-XIX вв., история просвещения в России. Наиболее серьезным трудом С. является академическое издание сочинений М.В. Ломоносова, оконченное только в 1930-х гг. и подготовка многотомного сборника материалов по истории Академии наук. Одним из первых С. обратился к архивам министерства народного просвещения при изложении истории образовательных реформ в России при Александре I. В 1857-1860 гг. руководил изданием студенческих научных сборников Петербургского университета.
С. – видный специалист по славянской филологии и истории славянских стран и Византии. В центре научных исследований С. история болгарской литературы, в частности движение во главе с патриархом Евфимием, направленное на исправление богослужебной, житийной литературы, реформу норм правописания. Также в сфере интересов С. - характер вззаимовлияния болгарской культуры и культур других южнославянских народов.
С. – историк искусства, музейный работник, реставратор, художник, педагог. Оказал большое влияние на формирование коллекции Русского музея, будучи его директором с 1922 по 1926 гг., разработал его первые постоянные экспозиции. Автор ряда капитальных научных сборников и монографий о различных периодах истории искусства и о художниках России. Заложил основы художественной реставрации во Владимире. С 1944 г. начал заниматься реставрацией фресок во Владимире (Успенский и Дмитровский соборы, Княгинин монастырь). Принимал активное участие в реставрации храма Василия Блаженного, Сретенского монастыря, построек Кремля, Троице-Сергиевой лавры и др.