Dans ses recherches, Sylvie Larocque s'intéresse principalement à deux domaines. Avant tout, elle étudie les retombées des maladies chroniques sur les enfants et leur famille ainsi que les soins axés sur la famille. En fait, elle est membre du Centre de recherche sur l'Évaluation des résultats en matière de la santé chez les enfants (ECHO). Pour ses thèses de maîtrise et de doctorat, elle a examiné l'expérience de vivre avec une soeur ou un frère atteint de fibrose kystique et a publié plusieurs textes connexes. Chercheuse au Centre de recherche sur la santé en milieux ruraux et du nord, elle s'intéresse aussi aux aspirations professionnelles des diplômés en sciences infirmières et aux questions liées à l'éducation et à la santé touchant les populations de Francophones de tous les âges dans les communautés rurales et du nord. En effet, elle fait des recherches dans divers domaines cliniques et adopte toute une variété de méthodologies, y compris tant des méthodes quantitatives que qualitatives. Elle a publié plus de 30 articles dans des revues soumises à l'évaluation, a 80+ publication de délibérations de colloques, est co-éditeur de 3 livres et est co-auteur de 3 chapitres de livres de niveau universitaire.