侯茂林自2007年以来从事水稻害虫生态学和综合治理研究。先后主持国家自然科学基金项目、国家重点基础研究计划课题、欧盟援助国际合作项目、亚洲区域合作专项资金项目等多项重大课题，参加国家科技支撑计划、农业行业科研专项、国家重点研发计划等多个课题。在二化螟抗寒性、褐飞虱对气候变化的适应性、硅介导的水稻抗虫性、白背飞虱对SRBSDV的传毒行为、以赤眼蜂为主的水稻害虫综合治理等方面取得重要研究进展。获授权发明专利4项，在国内外刊物发表研究论文150余篇（其中第一或通讯作者SCI收录论文50余篇），主编专著1部、参编专著1部。2011年获农业部优秀创新团队奖1项。