Hun har arbeidet som forsker og forskningsleder ved Norsk institutt for by- og regionforskning før hun begynte som professor i by- og regionplanlegging ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet i 2006. Falleth var instituttleder ved Institutt for landskapsplanlegging og har vært dekan ved Fakultet for landskap og samfunn, NMBU. Fra 2023 er hun direktør for området bærekraftig samfunnsutvikling i Norges forskningsråd.