GS Đinh Thế Lục là chuyên gia hàng đầu về Lý thuyết Tối ưu vector, giải tích không trơn và giải tích lồi. Ông công bố hơn 110 công trình khoa học tầm cỡ quốc tế, trong đó có 44 công trình đăng trong các tạp chí thuộc danh mục SCI và 38 bài khác trong danh mục SCIE (theo thống kê của MathSciNet đến tháng 04/2014)[1]. Ông đã xuất bản các sách chuyên khảo sau

• Dinh The Luc, Theory of Vector Optimization, LNEMS 319, Springer 1989.
• V. Jeyakumar and D.T. Luc, Nonsmooth Vector Functions and Continuous Optimization, Springer 2007.
• Dinh The Luc, Multiobjective Linear Programming, Springer 2016.

Ông là toán học Việt Nam làm việc trong nước đầu tiên có sách được in ở nhà xuất bản Springer danh tiếng thế giới này[2].

Ngoài ra, ông còn tham gia trong Hội đồng biên tập của không ít tạp chí khoa học ngoài nước, trong đó có Journal of Optimization Theory and Applications, International Journal of Optimization: Theory, Methods and Applications, Acta Mathematica Vietnamica,…[1]

Ông còn là tổng chủ biên môn Toán bậc tiểu học của bộ sách “Cùng học để phát triển năng lực" ở Việt Nam[3]