Irmgard Männlein-Robert beschäftigt sich seit Ihrer Dissertationsschrift über den Platoniker Longin (3. Jh. n. Chr.) intensiv mit verschiedenen Fragestellungen und Konzepten aus dem Bereich des antiken Platonismus vom 1. Jh. v. Chr. bis in die Spätantike. Sowohl in diesem Forschungsfeld als auch in ihren Arbeiten zu Platon selbst interessieren sie neben genuin philosophischen Anliegen vor allem literatur- und religionswissenschaftliche, aber auch kultur- und mentalitätsgeschichtliche Fragestellungen.
Außerdem arbeitet Irmgard Männlein-Robert über hellenistische Philosophie, über hellenistische Dichtung, Ästhetik und Poetik, über das Verhältnis von Dichtung und bildender Kunst, sowie über hellenistische Religion.