El profesor Patterson ha publicado 7 libros y decenas de artículos. Sus principales temas de investigación son los medios y las elecciones. El libro más reciente, The Vanishing Voter (2002), describe y explica las tendencias a largo plazo en la participación electoral en Estados Unidos. El anterior "Desorden" (1994) fue aclamado por el presidente Clinton como un libro que todo político y periodista debería leer y atrajo la atención nacional en Estados Unidos. En 2002, "Chaos" fue aclamado como el libro más vendido en el campo de la comunicación política en la última década por el Premio Graeber de la Asociación Estadounidense de Ciencias Políticas. Otro de sus libros, Mass Media Elections (1980), ganó el premio Choice Award for Outstanding Academic Work 1980-1981. El primer libro de Patterson, El ojo invisible (1976). Seleccionado por la Asociación Estadounidense de Investigación de la Opinión Pública como uno de los 50 libros más influyentes en el campo de la investigación de la opinión pública en el último medio siglo.
Su investigación ha contado con el apoyo de la National Science Foundation, la Kell Foundation, la Smith-Richardson Foundation, la Ford Foundation y Pew Charitable Trusts.