Peter de Jong doet onderzoek naar de ontwikkeling van basale vaardigheden  als lezen, spellen en rekenen,  en de onderwijsleerproblemen die zich daarbij kunnen voordoen.  Zijn interesse omvat de etiologie, diagnostiek, preventie en behandeling van leerstoornissen. Hij heeft speciale belangstelling voor de manier waarop instructie de verwerving van basisvaardigheden kan bevorderen en leerstoornissen kan verhelpen of voorkomen. Centraal in zijn onderzoek staat de vraag naar de cognitieve processen die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van de verschillende basisvaardigheden. Kennis over deze processen is noodzakelijk voor de verbetering van de diagnostiek van leerstoornissen en het ontwerpen van effectieve instructie. De Jong houdt  zich tevens bezig met de vraag hoe motivationele en sociale processen de effectiviteit van instructie verder kunnen bevorderen.

De Jong was sinds 1999 universitair docent en sinds 2001 universitair hoofddocent bij de afdeling Pedagogiek en Onderwijskunde van de UvA. Hij leidt daar het programma ‘Onderwijsleerprocessen en Onderwijsleerproblemen’. Voor zijn komst naar de UvA  was hij onder meer verbonden aan het CITO te Arnhem en aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. De Jong bekleedt verschillende wetenschappelijke nevenfuncties. Zo is hij secretaris van de Stichting Dyslexie Nederland en bestuurslid van de landelijke onderzoeksschool Institute for the Study of Education and Human Development  (ISED). Hij is lid van de redactieraad van verschillende internationale tijdschriften en Associate Editor van het gezaghebbende tijdschrift Scientific Studies of Reading. Eerder was hij lid van het bestuur  van het internationale genootschap Society for the Scientific Study of Reading (SSSR). 
De Jong publiceerde tal van artikelen in wetenschappelijke tijdschriften als Scientific Studies of Reading, Journal of Experimental Child Psychology, Journal of Child Psychology and Psychiatry en Journal of Educational Psychology.