ศ.ดร.วิชัย บุญแสง เป็นผู้ที่อุทิศตน ทำการวิจัยอย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลามากกว่า 40 ปี โดยถือหลักว่า งานวิจัยจะเสริมให้งานการเรียนการสอนดียิ่งขึ้น โดยมีผลงานวิจัยที่มีผลกระทบโดยตรงต่อสังคมไทย เช่น

โครงการลายพิมพ์ดีเอ็นเอในมนุษย์ เป็นผลงานวิจัยที่สามารถนำมาใช้เพื่อตรวจสอบความแตกต่างของแต่ละบุคคล ความเกี่ยวข้องทางสายเลือด และสามารถพิสูจน์ความเป็น พ่อ-แม่-ลูก ได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ด้วยเหตุที่ลายพิมพ์ดีเอ็นเอถือเป็นเอกลักษณ์เฉพาะบุคคลที่ไม่ซ้ำแบบใคร โดยเป็นห้องปฏิบัติการแรกของประเทศไทยที่ได้พัฒนาเทคนิคนี้ จนถึงปัจจุบันเทคโนโลยีลายพิมพ์ดีเอ็นเอได้ถูกพัฒนาให้ทำได้ง่ายขึ้น ตลอดจนไม่จำเป็นต้องใช้เลือดปริมาณมาก ทำให้สะดวก รวดเร็ว ทำให้เทคโนโลยีนี้ สามารถใช้เป็นหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่นำไปสู่การคลายปมปัญหาต่างๆ ทั้งทางการแพทย์ สาธารณสุข วิทยาศาสตร์กฎหมาย หรือแม้แต่ปัญหาอาชญากรรม

โครงการเทคโนโลยีชีวภาพกุ้ง เป็นผลงานวิจัยที่เป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรผู้เลี้ยงกุ้งเป็นอย่างมาก โดย ศ.ดร.วิชัย บุญแสงและคณะ ได้พัฒนาชุดตรวจสอบโรคไวรัสหัวเหลือง โรคตัวแดงจุดขาว และโรคกุ้งแคระ ในกุ้งกุลาดำ โดยใช้เทคนิค PCR ซึ่งเป็นโรคที่ก่อให้เกิดการสูญเสียทางด้านเศรษฐกิจอย่างต่อเนื่อง ทำให้ ศ.ดร.วิชัย บุญแสง ทุ่มเทให้กับงานวิจัยทางด้านนี้อย่างต่อเนื่องและจริงจัง นับเป็นเวลากว่า 15 ปี จุดเด่นของงานวิจัยนี้คือไม่เพียงแต่สามารถใช้ในการตรวจสอบการติดเชื้อของกุ้ง ไม่ว่ากุ้งจะแสดงอาการของโรคหรือไม่ก็ตาม ยังสามารถบอกความรุนแรงของการติดเชื้อไวรัสเหล่านั้นและยังสามารถตรวจหาพาหะของเชื้อไวรัสที่พบบริเวณบ่อเลี้ยงกุ้งกุลาดำได้อีกด้วย ผลจากโครงการนี้ทำให้เกษตรกรและผู้ประกอบการโรงเพาะฟักกุ้งนำผลงานไปปฏิบัติ บังเกิดผลเป็นที่ยอมรับทั้งในและต่างประเทศ