До организации заповедника систематического изучения природного комплекса этого района не проводилось, а имевшиеся сведения были весьма скудны и отрывочны. В 1878 г. И.Д.Черский, занимавшийся изучением геологического строения берегов Байкала, проехал на лодке вдоль побережья будущего заповедника и совершил несколько небольших экскурсий в глубь его территории. Опубликованный им отчет содержит геологическое описание берегов озера и очень краткие сведения о рельефе Баргузинс-кого хребта. Геолог В.К.Котульский, проводивший в 1909-1913 гг. обследование Баргузинского золотоносного округа, совершил ряд маршрутов по северо-восточному побережью Байкала и пересек Баргузинский хребет в районе заповедника по долинам рек Таркулик и Курумкан. Сведения, полученные в результате этих исследований, приведены в специальных отчетах. В 1914 г. северо-восточное побережье Байкала посетили ботаники В.Н.Сукачев и Г.Н.Поплавская, давшие в своих публикациях краткие сведения о флоре и растительности территории будущего заповедника.

Начало углубленному изучению территории заповедника положила экспедиция Г.Г.Доппельмаира (1914-1915 гг.). Обширные материалы экспедиции, включающие картирование, физико-географический очерк района, описание территории, растительности, фауны, особенностей соболиного промысла, быта населения были опубликованы в 1926 г. в книге «Соболиный промысел на северо-восточном побережье Байкала». Эта первая книга о заповеднике не утратила своей ценности до настоящего времени. Обширные зоологические коллекции, собранные экспедицией, пополнили фонды Зоологического музея Академии наук в Петрограде.

Первые сведения о биологии баргузинского соболя были собраны Г.Г.Доппельмаиром. В заповеднике экспедицией был заложен небольшой соболиный питомник, в котором З.Ф.Сватош продолжил начатые наблюдения. Многолетние материалы З.Ф.Сватоша, оставшиеся в виде рукописей, были использованы в работах А.С.Фетисова, Б.Ф.Белышева др. З.Ф.Сватош опубликовал несколько работ, касающихся байкальской нерпы и нерпичьего промысла.

С момента организации заповедника и до 1933 г. материалы, относящиеся к соболиному промыслу и вопросам разведения соболей в неволе, собирал К.А.Забелин, долгое время бессменно заведовавший эксплутационным участком при заповеднике. Полученные сведения опубликованы в ряде статей (Гусев, Ткаченко, 1972).

С 1930 по 1933 гг. работы по изучению экологии соболя вел П.П.Тарасов; они обобщены в рукописи «Материалы по экологии баргузинского соболя». Данные исследований П.П.Тарасова частично опубликованы В.П.Фаворским (1935). П.П.Тарасов интересовался и вопросами орнитологии. Он собрал около 400 экземпляров птиц и дал список видов, встречающихся на территории заповедника. В 1935-1937 гг. исследования по теме «Экология баргузинского соболя» выполнял В.К.Тимофеев. Зоологи И.Н.Корнеев и Н.Г.Колов в конце 30-х гг. провели инвентаризацию фауны позвоночных животных и сделали значительные фаунистические сборы. Н.Г.Колов составил карту распространения копытных на территории заповедника.

В 1940-1941 гг. в штате научного отдела заповедника состояли зоологи Н.Г.Колов, Б.Ф.Белышев, ботаник А.И.Семенова, геоботаник Л.Н.Тюлина, геоморфологи А.М.Цуркан и Н.П.Ладохин. Начавшаяся война прервала научные исследования. Зоологи И.Н.Корнеев и Н.Г.Колов погибли на фронте. После войны научная работа возобновилась. В 1948 г. А.М.Цуркан и Н.П.Ладохин опубликовали «Очерк местного климата Баргузинского заповедника». В 1950 г. Н.П.Ладохин составил геоморфологический очерк территории Баргузинского заповедника. А.М.Цуркан провела барометрическое исследование местности и глазомерную съемку, в результате чего ею были сделаны карты многих речных долин заповедника.

Зоолог Б.Ф.Белышев, работавший в заповеднике в 1940-1941 гг. обработал архивные материалы по соболю и опубликовал их в 1950 г. Он провел массовое кольцевание белокрылых клестов, собрал большую коллекцию стрекоз и совместно с Т.Н.Гагиной подготовил статью о фауне стрекоз Прибайкалья.

Видный геоботаник и лесовед Л.Н.Тюлина, работавшая в заповеднике с 1939 по 1944 гг., совершив множество сложнейших маршрутов, провела геоботаническое обследование территории заповедника, сделала обширные ботанические сборы высших растений, а также мхов и лишайников. Для работ Л.Н.Тюлиной характерно обилие фактического материала, скрупулезная точность в описании деталей, глубина анализа при обсуждении проблемы. Ее исследования охватили обширные территории и разнообразнейшие растительные формации от лиственничников восточного и западного побережий Байкала до высокогорных лугов и пустошей Баргузинского и Байкальского хребтов. В круг ее интересов входили и проблемы происхождения растительности. Перу Л.Н.Тюлиной принадлежит ряд серьезных монографий (1976, 1982 и др.). Фанатично преданная науке, Л.Н.Тюлина отличалась удивительным творческим долголетием и продолжала заниматься проблемой геоботанического картирования даже тогда, когда ей было далеко за 80 лет.

В период с 1951 по 1955 гг. в заповеднике работал Ю.Б.Баевский, занимавшийся вопросами эмбриологии соболя.

Результаты исследований Н.М.Баевской, изучавшей в 1949-1954 гг. кормовые ресурсы баргузинских соболей, в основном остались в виде рукописей. Краткие выводы из ее работ были опубликованы О.К.Гусевым (1960).

С 1953 по 1957 гг. исследованием соболя в заповеднике занимался О.К.Гусев. Применяя зимнее тропление, он определил длину суточного хода, величину охотничьего участка, характер суточной активности и зимнего питания, особенности поведения и ряд Других важных черт экологии. Значительное место в работе О.К.Гусева занимали орнитологические исследования, есть сообщения о беспозвоночных Прибайкалья. Ряд его последующих работ посвящен охране природы Байкала (Гусев, 1986 и др.).

С 1960 по 1962 гг. выполнением темы «Факторы, определяющие динамику численности соболя» занимался Н.Г.Скрябин. Он впервые провел абсолютный учет соболя на большой площади. Но основным объектом изучения Н.Г.Скрябина были водоплавающие птицы Байкала, которым он впоследствии посвятил монографическое описание (Скрябин, 1975). В 1962-1965 гг. работой по соболю занимался В.Р.Жаров, в завершении этой работы принимал участие Е.М.Черникин. В последние десятилетия изучение экологии соболя ведется им с применением отлова и массового мечения зверьков. Мечение примерно 460 баргузинских соболей и их многократные повторные отловы дали материалы по различным сторонам биологии и экологии этого вида.

С.К.Устинов, работавший в заповеднике с 1956 по 1959 гг., изучал экологию копытных (главным образом, лося и кабарги) и бурого медведя. Зоолог К.П.Филонов, работая в заповеднике с 1955 по 1962 гг., основное внимание уделял изучению зимней орнитофауны, миграции птиц, экологии некоторых видов млекопитающих.

Ботаник В.М.Каплин, работавший в заповеднике с 1957 по 1962 гг., занимался флористикой. Он опубликовал список растений заповедника, в котором обобщил, помимо своих материалов, обширные сборы Л.Н.Тюлиной и других исследователей.

С.П.Кирпичев в период с 1955 по 1963 гг. изучал тетеревиных птиц. Он разработал методику содержания и размножения глухарей в неволе.

В период с 1962 по 1970 гг. зоолог В.Р.Жаров изучал фауну позвоночных высокогорий Баргузинского хребта. Ряд его статей касается экологии черношапочного сурка.

В 1964-1970 гг. геоботаник Л.П.Николаева и лесовод А.И.Ткаченко исследовали структуру и продуктивность фитоценозов на вертикальном профиле. Основным объектом наблюдений были различные типы кедровых лесов.

В период с 1971 по 1975 гг. изучением флоры заповедника занимался ботаник В.Н.Сипливинский, написавший ряд статей по флоре высокогорий и существенно дополнивший список растений заповедника (1967, 1967а). В 1972-1977 гг. исследования в области кариосистематики высших растений Прибайкалья проводила В.А.Беляева.

Орнитолог К.Г.Беляев в 1972-1977 гг. успешно осуществил мечение воробьиных, расширив список птиц заповедника. Орнитологические исследования были продолжены А.В.Федоровым, который основное внимание уделил изучению птиц в высокогорье. Орнитолог А.А.Ананин (одновременно заместитель директора по научной работе) изучал миграции, динамику численности и экологию различных видов птиц. Зоолог А.И.Кривохижин с 1971 по 1975 гг. изучал экологию копытных и медведя на северо-восточном побережье Байкала.

Ботаник М.А.Федорова, занимаясь фитофенологией, опубликовала ряд сообщений о сезонном развитии некоторых видов растений. Совместно с Н.И.Троицкой в 1989 г. она опубликовала сводку о флоре сосудистых растений заповедника. Геоботаник Троицкая Н.И., изучая растительные сообщества заповедника, особое внимание уделяла фитоценозам термальных площадей. Участие в инвентаризации флоры дало ей возможность существенно пополнить список видов Баргузинского заповедника и разработать базу данных о видовом составе сосудистых растений заповедника.

Энтомолог Т.Л. Ананина занималась инвентаризацией фауны членистоногих, а также учетами численности отдельных групп насекомых.

Биолог И.И. Александрова участвовала в наблюдениях по мониторингу внешней среды в районе заповедника, уделяя особое внимание лихенофлоре, как одному из наиболее чувствительных индикаторов загрязнения.

Биогеограф Белькевич М.И. непродолжительное время занималась флористическими, фитоценотическими и ресурсными обследованиями верховий р.Кабаньей, определяла распространение и запасы основных лекарственных растений.

Биолог-охотовед Т.А. Буяндукова длительное время занималась фенологией растений в сочетании с микроклиматическими наблюдениями по программе «Летописи природы».

Зоолог Е.А.Дарижапов на территории заповедника впервые обнаружил сибирского углозуба и провел учеты герпетофауны. Он же выполнял многолетние зимние учеты промысловых видов млекопитающих и вел наблюдения по копытным.

В последние десятилетия на территории заповедника постоянно работают ученые различных научно-исследовательских организаций. В 1970-е гг. в заповеднике существовал стационар Лимнологического института СО РАН. В результате этих исследований появилось значительное число публикаций, среди которых нужно отметить работы В.Н.Моложникова (1975, 1986).

Очень важная и практическая ценная работа была выполнена в 1959-1960 гг. почвоведами А.С.Мартыновой и В.П.Мартыновым , в результате которой появился очерк о почвах заповедника.

В начале 70-х годов В.Г.Кольцова с соавторами на основе споропыльцевого и радиоуглеродного анализа проб из разреза торфяников в долине р.Давше проследила динамику развития растительности за последние 8 тыс. лет.

Некоторые группы грибов и особенности их распределения по территории заповедника изучала Э.Л. Нездойминого (БИН РАН).

М.Т.Штернберге (Латвия) нашел в заповеднике ряд новых видов пауков. К 1996г., в основном благодаря его стараниям, в фауне паукообразных заповедника было отмечено 106 видов.

В 1989-1994 гг. геоботанические исследования в заповеднике продолжены старшим научным сотрудником Центрального Сибирского ботанического сада Н.Н.Лащинским (младшим). Совместно с сотрудниками заповедника Н.И.Троицкой и Е.А.Дарижаповым им разрабатывалась эколого-флористическая классификация растительности всех вертикальных поясов Баргузинского хребта. В результате Н.Н.Лащинским была создана легенда к геоботанической карте заповедника, включающая диагностические таблицы и ключи для определения наиболее типичных ассоциаций.

Начиная с 1988 г., в течение четырех лет водоемы и долота заповедника обследовала альголог А.Б.Бочка (Харьковский университет). В итоге ею было выявлено 1244 вида водорослей, в том числе впервые для России 39, а для Восточной Сибири – 52 вида водорослей.

С 1988 г. Институтом глобального климата и экологии Росгидромета и РАН в заповеднике постоянно ведется контроль за состоянием и уровнем загрязнения природной среды. Материалы для этих исследований дают станция фонового мониторинга в пос. Давше и научные сотрудники заповедника.

Лимнологический институт СО РАН с 1990 г. систематически производит отбор проб для гидрохимических и гидробиологических исследований в акватории заповедника. Специалисты института производили также исследования химического состава аэрозолей и атмосферных выпадений в районе оз. Байкал, а также изучали изменения уровня Байкала в плейстоцене.

В 1991 г. польские орнитологи участвовали в инвентаризации птиц заповедника. Налажено сотрудничество и с французскими учеными.

В 1996 г. сотрудники Института микробиологии РАН продолжали исследование биоразнообразия микроорганизмов в термальных водах заповедника. В этот же период Институтом геохимии СО РАН проводились работы по определению содержания диоксинов в различных природных средах, а сотрудники Института биологии СО РАН из Бурятии занимались изучением ресурсов лекарственных растений на территории биосферного полигона заповедника.

С течением времени интерес к Байкалу и заповеднику, как уникальным объектам природы, не ослабевает и привлекает все большее число ученых и широкой публики.