研究工作作为中国最早的放射学专家之一,荣独山在北京协和医院工作期间,完成了许多科研工作。早期科研成就是与著名胸外科专家C.M.Van Allen教授完成的实验研究,论证手术后肺不张的成因。他们发现单纯肺叶分支气管的结扎并不形成肺不张,这是由于侧支呼吸的关系。他们所著的《手术后肺不张与侧支呼吸》的论文,在美国第14届胸外科年会中宣读,并发表于美国Journal of Thorathic Surgery(《胸外科杂志》)创刊号上。关于侧支呼吸的新观点,为各国医学家所重视和接受。他还与外科、解剖学科、神经科等合作,进行了一系列关于二氧化钍的实验。在20年代末和30年代初,国际上曾一度以二氧化钍胶体溶液作为造影剂,用于血管造影、脑室造影和肝脾造影等。他们研究发现二氧化钍胶体会积聚在网状内皮系统细胞内,不易排泄,并会引起各种组织反应和出血性紫癜等疾病。他们发表的文章常为后人引用,为最后废弃二氧化钍作造影剂提供了确切的依据。矽肺为严重影响有关工厂和矿山工人健康的职业病。中华人民共和国成立后,荣独山对矽肺的X线诊断,进行了大量的研究工作。他亲自到淮南煤矿和江西盘古山钨矿等地,深入矿井作业现场作实地调查,访视了矿工医院内的矽肺病人,阅读数以千计的厂矿工人胸部X线片,与国内外专家进行讨论,并参阅有关的病理标本。1957年应卫生部邀请,主要负责编写矽肺X线诊断及其分期。荣独山早年曾进行关于膈运动功能的研究。以后在纵隔肿瘤和先天性心脏病的X线平片诊断等方面发表了一些论著。在指导博士研究生的工作时,又对周围型肺癌作了详细的研究。特别重视病理与X线的对照,研究了肺与肿瘤交界面,胸膜凹陷征与空泡征等。此外,他在消化系统和骨骼系统疾病方面,也作过不少有关的研究。如慢性阑尾炎、婴儿的先天性骨梅毒、胃良恶性溃疡的X线诊断和鉴别诊断,以及单个椎体压缩性病变的x线诊断等。开拓中国放射学事业他毕业工作后,就注意到中国一切X线机件都需进口,深感中国医疗工业的落后。在贵阳时曾一度准备试制X线机配件,但未得到当局的支持。1950年上海成立了精密医疗机械厂。他积极支持并参加了该厂的X线试制规划。协助该厂于1952年制成中国第一台200毫安X线机,安装于中山医院内试用。他将国外放射治疗工作的经验,应用于建立放射治疗室的各项基础常规制度。又开展新的治疗方法,如全身放射治疗应用于慢性白血病。他在国外进修期间,获得了有关应用放射性同位素的知识和经验。1955年他参与成立上海的同位素实验室。他十分重视人才的培养。早在贵阳图云关时已开设了放射科医师和技术员的训练班。从1956年开始培养研究生。1952年他与谢志光、汪绍训等创办了中华放射学会和《中华放射学杂志》。他是中华放射学会的副主任委员和《中华放射学杂志》的副主编。还是上海放射学会50年代时的主任委员和中华医学会总会的理事。著书育人中华人民共和国成立后,X射线方面的中文教材非常缺乏。他编写的《普通X线诊断学》一书于1953年出版,至1955年共陆续发行了5万余册。成为当时非常有用的教科书和参考书。他与汪绍训、胡懋华等合作,编写了高等医学院校X线诊断学教科书。1961年初次出版。1965年重新修订出版了第二版。“文革”后期,他在出来工作后不久,即投身于大型参考书《X线诊断学》的编写工作。他亲自制定编写大纲,撰写了一些重要章节,还校阅了几乎全部的教研室内其他人员所写的章节。这部大型参考书集中了整个教研室在5个附属医院放射科内所积累的大量资料。全书共190余万字,附插图近4000幅。1982年他又主编出版了《X线诊断学进展》。该书是编译国外各学者的重要文献,包括论文摘要和各系统的进展综述。他担任《医学百科全书·X线诊断学》分册的主编。