И.П. Степаненко широко известен в научных кругах нашей страны и за рубежом как крупный специалист в области транзисторной и интегральной схемотехники, прикладной теории транзисторов. Он автор более 100 печатных трудов, в том числе трех монографий. Большой популярностью пользуется его фундаментальная монография "Основы теории транзисторов и транзисторных схем", четвертое издание которой вышло в 1977 г. Она используется также в качестве учебного пособия при подготовке специалистов в области радиоэлектроники, автоматики и вычислительной техники.

В 1981 г. вышло учебное пособие И.П. Степаненко "Основы микроэлектроники", переведенное на английский, французский и испанский языки. Значительный вклад в развитие радио- и микроэлектроники внесли разработанные им методы инженерного анализа и расчета основных классов транзисторных схем-усилителей, импульсных схем, стабилизаторов и усилительных схем на МОП-транзисторах.

Характерные особенности научной школы профессора И.П. Степаненко — высокая эффективность научных работ, широкое внедрение результатов исследований и разработок в народное хозяйство. Под его руководством и при его участии разработаны и исследованы микромощные тиристорные элементы памяти, внедренные в серийное производство. Эта работа была отмечена премией Президиума АН СССР и медалями ВДНХ. В 1977 г. был внедрен в производство разработанный под его руководством первый отечественный прецизионный интегральный усилитель.

Много сил и энергии отдал Игорь Павлович научно-общественной работе в качестве члена редколлегии журнала "Известия вузов — Радиоэлектроника".

Игорь Павлович Степаненко с 1965 г. возглавлял Проблемный совет по микроэлектронике Минвуза СССР. До конца своей жизни он осуществлял координацию научных работ, проводимых вузами страны в этой области.