Badania Hawkinga dotyczą kosmologii kwantowej, inflacji kosmologicznej, powstawania helu we wszechświatach anizotropowego Wielkiego Wybuchu, macierzy gęstości wszechświata, topologii i struktury wszechświata, wszechświatów niemowlęcych, macierzy S, splątania kwantowego i entropii, natury czasu i przestrzeni - włączając w to także strzałkę czasu, piany czasoprzestrzeni, teorii strun, supergrawitacji, euklidesowej grawitacji kwantowej, teorii grawitacji, a także fal grawitacyjnych.