В сферу научных интересов Дж. М. Болдуина входили: психология развития, психология образования, история психологии, психология личности и социальная психология, философия и теория психологии. Основной задачей психологии он считал исследование индивидуальных различий. Его главным достижением было введение понятия «круговой реакции», предполагающее, что между организмом и окружающей средой идет процесс непрерывной адаптации и взаимовлияния. Болдуин видел в психическом развитии ребенка проявление биогенетического закона. Он одним из первых отметил социальную роль игры, рассматривая ее как инструмент подготовки человека к жизни в условиях сложных социальных отношений. Его идеи оказали влияние на формирование концепции выдающегося швейцарского психолога Ж. Пиаже, который обучался в Женевском университете у одного из ближайших друзей Болдуина, Э. Клапареда. В педагогике Болдуин выступал за индивидуализацию обучения и использование данных экспериментальной психологии.