Zainteresowania prof. Tomasza Strzembosza koncentrowały się na tematyce konspiracji warszawskiej. Od 1982 zaczął badać partyzantkę antysowiecką, najpierw w białostockim, nad Biebrzą, potem w dawnych województwach północno-wschodnich II RP. Był prekursorem badań nad konspiracyjną walką zbrojną w okupowanej Warszawie, dziejami partyzantki i konspiracji na Kresach Północno-Wschodnich RP w czasie pierwszej okupacji sowieckiej 1939-1941 oraz znawcą sowieckiego systemu okupacyjnego.