Serge Goriely consacre son travail de recherche à l’étude des arts du spectacle (principalement le théâtre et le cinéma) et leur pouvoir de représentation. Ses axes comprennent l’évolution des formes et des genres dramatiques (drame historique, grotesque, réalisme, postdramatique,..) et les rapports des arts entre eux (théâtre, cinéma, littérature, arts plastiques). Il porte une grande attention à l’étude de personnages et d’événements historiques importants (Hitler, Shoah, décolonisation...), à l’actualisation des récits mythiques (principalement grecs) ainsi qu’au traitement de sujets bibliques, religieux et spirituels (Jésus, l’Apocalypse, l’humour juif, le passeur) et à des questions de société (l’immigration, les couples mixtes, la pauvreté,…). Enfin, plusieurs de ses recherches s’inscrivent dans les activités de Cinespi au sein RSCS, groupe de recherche dont il est co-fondateur.