ศ.ดร.วัลลภ สุระกำพลธร ได้อุทิศตนให้กับงานวิจัยทางด้านการออกแบบวงจรรวม (Integrated Circuit Design) อย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการวิจัยและพัฒนาด้านการออกแบบระบบประมวลผลสัญญาณที่เหมาะสมกับเทคโนโลยีวงจรรวม ได้คิดค้นเสนอหลักการเพื่อออกแบบวงจรรวมแบบโหมดกระแส (Current-Mode Integrated Circuit) ไว้หลายวงจร อาทิเช่น วงจรสายพานกระแส (Current Conveyor) และ วงจรความต้านทานบวกและความต้านทานลบ (Positive and Negative Resistance Circuits) ทั้งเป็นแบบที่สามารถสร้างด้วยไบโพลาร์เทคโนโลยีและมอสเทคโนโลยีได้ โดยเฉพาะการนำเสนอ วงจรสายพานกระแสปรับค่าขยายด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (Electronically Tunable Current Conveyor : ECCII) ซึ่งวงจรดังกล่าวนี้มีประโยชน์ประยุกต์ใช้ในการออกแบบระบบวงจรที่ต้องการปรับคุณสมบัติของวงจรไปโดยอัตโนมัติ หลักการออกแบบวงจรที่ ศ.ดร.วัลลภ สุระกำพลธร นำเสนอไว้ได้มีนักวิจัยนำไปปรับปรุงและประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง

การวิจัยและคิดค้นเหล่านี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งทั้งในเชิงความเป็นพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ อิเล็กทรอนิกส์และการประมวลผลสัญญาณ และทั้งเชิงวิจัยประยุกต์นำไปสู่เทคโนโลยีใหม่ของการพัฒนาอุปกรณ์เครื่องมือวัดทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและอุปกรณ์เครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังเป็นการติดตามให้เท่าทันกับการเปลี่ยนอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีทางไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และนาโนอิเล็กทรอนิกส์ เป็นการช่วยเสริมสร้างความแข็งแกร่งและสร้างกลุ่มบุคลากรวิจัยทางด้านการออกแบบวงจรรวมในประเทศไทยด้วย ศ.ดร.วัลลภ สุระกำพลธร มีผลงานที่ปรากฏทั้งระดับในประเทศและนานาชาติจำนวนมาก ผลงานทางด้านวิชาการประกอบด้วย มีผลงานเขียนตำรา 4 เล่ม บทความวิจัยที่พิมพ์เผยแพร่ในวารสารระดับนานาชาติรวมมากกว่า 70 บทความ และผลงานวิชาการที่นำเสนอในการประชุมวิชาการนานาชาติต่างประเทศมากกว่า 90 บทความ