Г.О. Балл започаткував нові наук. напрями, що стосуються: а) створення й застосування психолого-педагогічної теорії задач; б) визначення психолого-педагогічних засад гуманізації загальної та професійної освіти; в) раціогуманістичного підходу в методології психологічної науки. Дослідження присвячені також: удосконаленню поняттєвого апарату психології та суміжних із нею наук; теорії та методам апаратурного кореляційного аналізу; методам професійного відбору; програмованому і комп'ютеризованому навчанню; психологічно обґрунтованій побудові навчального матеріалу й навчальних ситуацій; парадигмі діалогу в гуманізації суспільних відносин (передусім у сфері освіти); психологічним аспектам діяльності та професійної підготовки науковців, педагогів, практичних психологів, становленню духовності професіонала; аналізу категорії "особистість"; співвідношенню адаптації, нормовідповідності й творчості у функціонуванні особистості; сутності, психологічному змістові та співвідношенню особистісної свободи й особистісної надійності; ролі категорії "культура" у психологічній науці.
Головні ідеї, що обґрунтовуються Г.О.Баллом: 1) на глибоку розробку й широке втілення у різні сфери соціального життя заслуговує принцип раціогуманізму. Він передбачає визнання інтелектуальної культури (і науки як її головного осередку) одним із найважливіших здобутків людства та максимальне використання цього багатства, у його гармонійній взаємодії з іншими складниками культури, для розширення знань про людину та їх гуманістично орієнтованого практичного застосування; 2) наука - як підсистема культури, спрямована на пізнання дійсності раціональними методами, - повинна: а) обов'язково враховувати специфіку досліджуваних об'єктів (таких, зокрема, як людина та її психіка); б) взаємодіяти з іншими сферами культури, але не еклектично змішуватися з ними; 3) гуманістичні принципи взаємної поваги й конструктивної діалогічної взаємодії мають поширюватись на відносини між методологічними підходами, науковими й науково-практичними напрямами (зокрема, у психологічній царині). Суперечливі змісти мають діалогічно розроблятися із униканням крайнощів догматичного монізму і еклектичного, "ледачого" плюралізму. Від еклектики слід не опускатися до однобічності, а підніматися до системності (нової, якщо колишня виявилась неадекватною); 4) слід визнавати цінність (зокрема, у психологічному пізнанні) як природничо-наукової, так і гуманітарної методологічних традицій. За спільної налаштованості на пізнання дійсності, вони розрізняються наданням переваги у першому випадку точності й доказовості отримуваних знань, а у другому повноті охоплення властивостей складних об'єктів - тому для успішного пізнання таких об'єктів є необхідною взаємодія зазначених традицій. Одним із її шляхів є побудова - для тої чи тої предметної сфери - густої мережі чітких (диз'юнктивних) понять і комплексне використання різних варіантів їх співвіднесення із недиз'юнктивними (суперечливими й мінливими) реальними об'єктами. Цей шлях апробовано в побудові й застосуванні теорії задач.

Вибрані праці з психології