Steven Blockmans doet onderzoek naar de internationale betrekkingen van de Europese Unie. Hij richt zich daarbij op drie onderling verbonden thema’s: de relatie tussen de interne en externe bevoegdheden en het internationale beleid van de EU; de juridische beginselen en structurele oplossingen waarmee bevoegdheden gedeeld tussen de lidstaten en de EU worden beheerd; en de rol van de EU op het wereldtoneel en de factoren die daaraan vorm geven.

Blockmans is sinds juli 2012 verbonden aan het Centre for European Policy Studies (CEPS), een invloedrijke Brusselse denktank, waar hij leiding geeft aan het EU-buitenlandprogramma. In de tien jaren die daaraan vooraf gingen, werkte hij voor het T.M.C. Asser Instituut, het interuniversitaire kennis- en onderzoekscentrum gespecialiseerd in internationaal en Europees recht, sinds 2010 als hoofd van de afdeling onderzoek. Van 1998 tot 2002 was hij als universitair docent werkzaam bij de Faculteit der Rechtsgeleerdheid van de Universiteit Leiden. Blockmans vervulde meerdere gastdocentschappen in binnen- en buitenland. Sinds 2010 is hij bijzonder gasthoogleraar aan de rechtenfaculteit van de KU Leuven.
Blockmans is de (co-)redacteur van onder andere The EU’s Role in Global Governance: the Legal Dimension (Oxford University Press, 2013) en The European Union and Crisis Management: Policy and Legal Aspects (TMC Asser Press, 2008). Ook publiceerde hij in (inter)nationale vaktijdschriften als European Constitutional Law Review, European Foreign Affairs Review, Journal of Conflict and Security Law, SEW, en Nederlands Tijdschrift voor Europees Recht.

Blockmans bekleedt verschillende wetenschappelijke nevenfuncties. Zo is hij bestuurslid van de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Internationaal Recht en het Centre for the Law of EU External Relations (CLEER).
Naast zijn wetenschappelijke activiteiten verrichtte Blockmans meer dan tien jaar advieswerk in transitielanden in Oost-Europa en Azië. Van 2008 tot 2010 was hij als juridisch expert werkzaam in een door de Europese Commissie gefinancierd project ter ondersteuning van het Ministerie van Europese Integratie van Albanië.