Вацуро – исследователь русской литературы и литературного быта первой половины XIX века с упором на творчество Александра Пушкина и Михаила Лермонтова. Ученый изучал пушкинскую эпоху, литературную среду и реальный контекст поэтического творчества. Вацуро показал, что пушкинская литературная эпоха представляла собой непрерывный процесс взаимодействия творческих усилий больших и малых литераторов, переосмысления, заимствования, усвоения и отторжения идей, поэтических тем и образов. Вадим Эразмович писал: «Культура коллективна по самому своему существу, и каждая культурная эпоха – непрерывный процесс взаимодействия творческих усилий и больших и малых деятелей, процесс миграции идей, поэтических тем и образов, заимствований и переосмыслений, усвоения и отторжения. Это многоголосие – форма и норма ее существования. Творчество гения вырастает на таком полифоническом субстрате; оно усваивает себе, интегрирует, преобразует «чужие» идеи и образы, иногда отмеченные индивидуальной печатью, а иногда «ничьи», ставшие уже частью общего культурного достояния». Он был одним из активнейших организаторов и участников подготовки «Лермонтовской энциклопедии» – первой советской литературоведческой энциклопедии. Вацуро также был одним из инициаторов биографического словаря «Русские писатели. 1800–1917». По свидетельству филолога Л.И. Вольперт, «Вадим Эразмович был комментатор от Бога. Он умел заметить литературный факт, мимо которого проходили поколения исследователей, построить изящную цепь доказательств, раскрыть структурную значимость на первый взгляд маловажной детали и развернуть ее в увлекательный историко-литературный сюжет». Ученый был убежден: «Нигде и никогда не существовало читателя, который читал бы только между строк, не обращая внимания на явный смысл статьи, как читают симпатические чернила между строками газетного листа. Нигде и никогда уважающий себя писатель не изменял в угоду цензуре смысла того, что он пишет». Ученый утверждал: «Подобно археологу, историк литературы должен осторожно и кропотливо раскапывать целый культурный слой, сохраняя то, что оставила ему история, и не привнося в него чуждых ему элементов. Он должен «следовать за мыслями великого человека», что, согласно Пушкину, «есть наука самая занимательная», – и вправе пригласить всех желающих разделить с ним труды и радости этого предприятия, снабдив их предварительно нужными сведениями и исследовательским инструментом. Тогда ему и его спутникам будут открываться заново уже, казалось бы, хорошо знакомые произведения. Художественный текст любой эпохи – особый мир, живущий по своим законам, которые с течением времени сменяются другими и становятся «непонятными». Нет ничего ошибочнее и наивнее столь часто встречающихся попыток найти здесь намеренную «загадку», «тайну», «шифр». Загадки в старинных текстах встречают нас на каждом шагу, – но они созданы не писателем, а временем. Нужно лишь правильно поставить вопрос, чтобы получить от самой истории правильный ответ – и в этом задача и искусство комментатора. «Примечания» – это объяснение не столько незнакомых слов, сколько незнакомых мыслей и образов, пришедших из исторических глубин. Это попытка восстановить по крупицам духовный мир прошлого, запечатленный в литературе, его отношения и связи, союзы и полемики, судьбы человеческие и судьбы идей». Для Вацуро был характерен структуралистский подход к исследованию. Так, он отмечал: «Готический роман – целостная и хорошо структурированная система, порожденная преромантической эстетикой и философией; эта последняя предопределила характер конфликта, расстановку действующих лиц, иерархию мотивов и сумму повествовательных приемов; она создала и специфически романные модели; воспринимаясь или отвергаясь последующей литературой, они могли разрушаться как целостное образование, обогащая традицию отдельными своими элементами». Вацуро подготовил (совместно с В.А. Мильчиной) сборник «Французская элегия XVIII–XIX веков в переводах поэтов пушкинской поры» (1989). Он является автором книг «Новонайденный автограф Пушкина: Заметки на рукописи книги П.А. Вяземского «Биографические и литературные записки о Денисе Ивановиче Фонвизине» (в соавторстве с М.И. Гиллельсоном) (1968), «Сквозь «умственные плотины»: Из истории книги и прессы пушкинской поры» (в соавторстве с М.И. Гиллельсоном) (1972), «Северные цветы»: История альманаха Дельвига – Пушкина» (1978), «С. Д.П. Из истории литературного быта пушкинской поры: С.Д. Пономарева и кружок «Сословие друзей просвещения» (1989), «Лирика пушкинской поры. «Элегическая школа» (1994, 2002, Премия им. А.С. Пушкина РАН, 1999), «Записки комментатора» (1994), «Пушкинская пора» (2000), «Готический роман в России» (2002), «Избранные труды» (2004), «О Лермонтове: Работы разных лет» (2008) и др.
