Bunge arbeidet særlig med teoretisk fysikk, ontologi, epistemologi og vitenskapsteori. Hans tenkning var preget av rasjonalisme, materialisme og konsekvensialisme. Bunge utga et stort antall bøker og artikler. Per 2003 hadde han som forfatter og redaktør utgitt mer enn 50 bøker og 500 vitenskapelige og filosofiske artikler. Hans hovedverk er tredbindsverket (1974–1989).