И.Н.Денисов - один из ведущих отечественных специалистов в области управления здравоохранением и подготовки медицинских кадров, инициаторов перевода учреждений здравоохранения на новые условия хозяйствования, создания экономической заинтересованности медицинских работников в конечных результатах своего труда. При его активном участии сформировалась служба экстренной медицины, заложены основы страховой медицины, издан первый отечественный сборник по страховой медицине; разрабатывались концепция непрерывной подготовки врачебных кадров, государственные образовательные стандарты для медицинских и фармацевтических вузов, нормативные и информационные материалы по аттестации специалистов здравоохранения. Автор и руководитель исследований по развитию высшего медицинского и фармацевтического образования, повышению квалификации врачебных и провизорских кадров, становлению и развитию системы медицинского страхования, первичной медико-санитарной помощи, общей врачебной практики (семейной медицины) и медицинской профилактике. Выполнил исследования, посвященные прямой трансфузии крови, лечению раневой инфекции, биостимуляции органов при хирургических операциях.
Соавтор и редактор "Руководства по клиническому обследованию больного", "Клинических рекомендаций для практикующих врачей", "Справочника-путеводителя практикующего врача", "Общей врачебной практики (семейная медицина)" и др.