Phó giáo sư, Tiến sĩ Lưu Thị Hồng đã tham gia nhiều đề tài nghiên cứu khoa học các cấp, bộ, cơ sở cùng nhiều bài báo khoa học đã được công bố. Bác sĩ có 10 nghiên cứu về chăm sóc sức khỏe phụ nữ và tử vong mẹ - tử vong sơ sinh. Bác sĩ có 4 nghiên cứu về sàng lọc ung thư cổ tử cung, 3 nghiên cứu về hệ thống y tế. Bác sĩ còn tham gia biên soạn sách phục vụ đào tạo đại học và sau đại học.