Nina Græger var 1993-1998 forsker ved Institutt for fredsforskning (PRIO). 1998-2019 var hun tilknyttet Norsk utenrikspolitisk institutt som forsker og leder av Avdeling for internasjonal politikk. Hennes forskningsfelt er i hovedsak norsk og europeisk sikkerhetspolitikk samt transatlantiske relasjoner, der hun har utgitt en rekke artikler og bokkapitler.