Từ năm 1980-1995 ông là chuyên viên cao cấp tại Viện nghiên cứu Đông Nam Á thuộc Viện Khoa học Xã hội Việt Nam. Ông được phong học hàm Phó Giáo sư năm 1992. Phan Ngọc đã giảng dạy ở Pháp, New Zealand, Hồng Kông, Singapore và viết khoảng 200 bài nghiên cứu đăng nhiều báo và tạp chí trong và ngoài nước.

Cuộc đời và sự nghiệp của ông để lại nhiều tác phẩm, dịch phẩm như: Chuyện làng nho (1961), Chiến tranh và Hòa bình (cùng GS Cao Xuân Hạo), Sử ký Tư Mã Thiên, Hàn Phi Tử, Trần trụi giữa bầy sói, Thượng kinh ký sự...

Cụm công trình về văn hóa Việt Nam của ông gồm: Văn hóa Việt Nam, cách tiếp cận mới (1994) và Tìm hiểu phong cách Nguyễn Du trong Truyện Kiều (1985) được Nhà nước tặng Giải thưởng Nhà nước năm 2000.

Đặc biệt, Giáo sư Phan Ngọc còn có 3 cuốn sát phát hành năm 2018 là: Một thức nhận về văn hóa Việt Nam, Sự tiếp xúc văn hóa Việt Nam với Pháp và Thần thoại Hy Lạp đã được Công ty CP Sách Omega Việt Nam phát hành.

GS Phan Ngọc là một trong những nhà ngôn ngữ học nổi tiếng ở Việt Nam, đồng thời là Chủ nhiệm bộ môn đầu tiên (1956-1957) của Bộ môn Ngôn ngữ học, Khoa Ngữ Văn, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (tiền thân của Khoa Ngôn ngữ học này nay), Giáo sư Phan Ngọc đã có những đóng góp đáng kể cho sự phát triển của ngành ngôn ngữ học Việt Nam nói chung và Khoa Ngôn ngữ học nói riêng.

GS Phan Ngọc thông thạo 5 ngoại ngữ La tinh, Trung Quốc, Pháp, Anh, Italia. Ngoài ra, ông còn có khả năng sử dụng nhuần nhuyễn tiếng Nga, tiếng Đức, tiếng Nhật, tiếng Thái Lan và tiếng Campuchia. Ông được đánh giá là người biết nhiều ngoại ngữ nhất Việt Nam trong thế kỷ 20 và chỉ xếp sau tiền bối Trương Vĩnh Ký (1837-1898) lừng lẫy ở thế kỷ 19.