Phạm Quang Cử làm luận văn tiến sĩ y khoa nghiên cứu về vi khuẩn helicobacter pylori. Vi khuẩn này là một trong những tác nhân gây nên bệnh ung thư dạ dày.[1]
Ông đã tham gia nghiên cứu 4 đề tài xuất sắc cấp Bộ liên quan đến loại vi khuẩn này. Từ năm 1986 đến năm 2010, ông đã tham giá 63 đề tài nghiên cứu khoa học, hướng dẫn 2 nghiên cứu sinh tiến sĩ.[1]
Tháng 11 năm 2010, ông được phong chức danh giáo sư chuyên ngành Y học. Ông là người duy nhất trong lực lượng công an nhân dân được phong giáo sư chuyên ngành này trong năm 2010.[1]