區兆基醫生的研究興趣包括生物信息學、轉化研究、新藥臨床試驗和放射治療。除專科領域外，區醫生早年亦攻讀了應用統計學碩士及資訊科技文憑，更於2009年取得生物及化學博士學位，其博士論文題目是高通量技術和生物信息學在肺癌研究的功能基因組學和蛋白質組學中的應用。
區醫生曾領導多項研究並於國際學術期刊發表，涉獵範疇包括非小細胞肺癌的基因表達譜、非吸煙肺癌患者的蛋白體分析、香港肺癌發病率及吸煙率趨勢、鼻咽癌分期系統等，其他經同行評審的文章超過40篇。
區醫生於2006年起擔任香港肺癌學會主席，致力提高公眾對肺癌的了解和關注；並於2011年創立香港神經腫瘤學會，集合了一群志同道合的神經外科醫生、放射科醫生、腫瘤學家和病理學家，以提升香港神經系統腫瘤的護理標準為使命。
