Языковед и этнограф, в центре внимания которого находилось изучение финно-угорских языков народов Российской империи, а также грузинского и осетинского языков. Создатель осетинской кириллической азбуки. Наиболее известной работой является "Осетинская грамматика с кратким словарем осетино-российский и российско-осетинским", изданная в 1844 г.

Являлся популярным писателем и публицистом. Ряд художественных произведений посвящены истории России. Также является автором исследования по истории французского пролетариата после Великой французской революции.

Научные интересы Ш. были сконцентрированы на истории своего рода, истории России XVII-XVIII вв., краеведении. Ценным историческим источником являются его воспоминания, в которых дается прекрасный портрет эпохи, а также многих видных деятелей эпохи, включая Александра III, другом которого Ш. являлся. Ш. внес важный вклад в развитие исторической науки в стране, создавая, патронируя и непосредственно участвуя в работе ряда научных организаций (Русское историческое общество, Императорская Археографическая комиссия, Русское генеалогическое общество и др.). Ш. выдвинул смелую идею о том, что Лжедмитрий I действительно являлся спасшимся царевичем, чем вызвал широкую дискуссию в историческом сообществе.

Искусствовед, историк искусства, этнограф, фольклорист, краевед. Исследовал искусство, культуру, историю, быт, обычаи, фольклор Украины и Подолья XIX - начала ХХ в., украинскую графику XIV-XIX вв., художественное наследие.

История литературы. Фольклор. Музейное дело.

Ш. – крупнейший российский специалист в области востоковедения. Специализировался он преимущественно в области ассирологии и шумерологии. Ш. являлется одним из немногих переводчиков шумерской клинописи. Расшифровки 35 шумерских надписей представлены в его первой монографии «Вотивные надписи шумерийских правителей», изданной в Петрограде в 1915 году. Однако Ш. занимается не только переводами клинописи, но и выстраивает хронолоию царствования шумерских царей, изучает основные этапы шумерской истории, рассматривает вопрос влияния семитов на шумерскую цивилизацию. Ш. стал первым российским специалистом, который переводил и изучал шумерское и аккадское стихосложение. Также перу Ш. принадлежит перевод «Сказания о Гильгамеше» с аккадского языка.

Специалист в области истории крестьянского и революционного движения в России XVII-XIX вв. Автор не только научных, но и научно-популярных трудов по данной проблематике.

Ш. является автором жизнеописаний многих известных политических и военных деятелей – императоров Павла I, Александра I, Николай I, героя Отечественной войны 1812 г. А.И. Чернышева, генерала Э.И. Тотлебена. Специалист по военной, социально-экономической и внешнеполитической истории России. Труды Ш. значимы, кроме всего прочего, привлечением широкого круга архивных источников по политической и военной истории России.

Лексикограф, историк, организатор деятельности Археографической комиссии.

Принимал участие в составлении словаря церковнославянского и русского языков, изданиях Археографической комиссии. Историко-литературные труды Ш.-Ш. в основном посвящены церковной истории России. Прежде всего, известен как писатель и поэт. Многими современниками и исследователями оценивался как реакционер, чья репрессивная деятельность на посту министра народного просвещения времен николаевского "мрачного семилетия" привела к деградации университетского и среднего  образования, усилению цензурных ограничений.

Специалист в области античной истории, изучения представительных учреждений в древнем мире. Составлял учебные планы по истории для мужских гимназий.