Основной областью исследований В. И. Веретенникова стала история России XVIII века, в частности история государственных учреждений. Его работы были написаны на большом архивном материале. Главные из них: «История Тайной канцелярии Петровского времени» (1910), «Из истории Тайной канцелярии. 1731–1762» (1911), «К истории составления дворянских наказов в Екатерининскую комиссию 1767 г.» (1911), «К вопросу о методологических приемах при разработке цифрового исторического материала» (1912), «Очерки истории генерал-прокуратуры в России до Екатерининского времени» (1915). В. И. Веретенников также имел репутацию опытного педагога-наставника и талантливого руководителя семинарских занятий; благодаря проводимому под его руководством глубокому текстологическому разбору исторических документов студенты постигали важнейший элемент исторического исследования — технику источниковедческого анализа.