Неизменной сквозной темой работ Г.Г. Литаврина стали вопросы взаимодействия, сосуществования и соперничества византийцев и славян на всех уровнях, от государственно-политических контактов до этнического самосознания, религиозных традиций и отношений различных народов в повседневной жизни. Работы Г.Г. Литаврина охватывают обширный период истории Балкан на протяжении почти всего раннего и зрелого Средневековья (VI–XIII вв.). В 1950–1960 гг. Г.Г. Литаврин стал одним из пионеров возрождения исследований южнославянских народов эпохи Средневековья в отечественной науке. Наиболее значительные работы Г.Г. Литаврина по этой тематике посвящены истории отношений византийцев и болгар: монография «Болгария и Византия в XI–XII вв.» (1960 г.), ряд статей и разделов для коллективных трудов. Как руководитель отдела института славяноведения в 1980 гг. Г.Г. Литаврин возглавил работу над серией коллективных трудов по истории славянского Средневековья, преимущественно раннефеодальной эпохи, в том числе затронувших вопросы распространения христианства среди этих народов. Г.Г. Литаврину принадлежит также замысел издания «Свода древнейших письменных сведений о славянах» (он принимал активное участие в осуществлении этого проекта). Большое место в работах Г.Г. Литаврина неизменно занимали история взаимоотношений Византии и Древней Руси, а также проблемы внутренней истории Древнерусского государства домонгольского периода. Г.Г. Литаврин внёс значительный вклад в исследование этих важнейших для России вопросов; его труды позволили во многом по-новому оценить роль международной торговли в развитии этих связей и в процессе становления Руси, ход процесса её христианизации. Г.Г. Литаврин предложен новый анализ событий визита равноапостольной княгини Ольги в Константинополь и её крещения. По оценке Г.Г. Литаврина, в контактах Византии с Русью в отличие от других балканских стран в силу географических условий угроза взаимной конфронтации играла незначительную роль. Интерес русских к византийской культуре носил открытый характер и не был связан с необходимостью противостоять агрессии, угнетению и ромеизации. Другим направлением исследований Г.Г. Литаврина стала внутренняя история Византии преимущественно в период IX–XII вв. Задавшись целью рассмотреть во всей совокупности основные сферы и проблемы жизни этого общества, Г.Г. Литаврин в 1977 г. опубликовал монографию «Византийское общество и государство в X–XI вв.: