Исследует вопросы морфологии, словообразования, функциональной грамматики. Татьяна Николаевна – участник многочисленных международных научных конференций по различным проблемам языкознания. Ее работы известны лингвистам Германии, Польши, Венгрии, Чехии, Словакии, Финляндии, России, Украины, Латвии, Литвы.
Со времени основания журнала «Пачаткование навучанне: сям'я, дзіцячы сад, школа» является его главным редактором, а также членом редколлегии журнала «Русский язык и литература».
С 2004 г. сотрудничает с Республиканским институтом контроля знаний (РИКЗ) сначала в качестве автора тестовых материалов, а с 2006 г. – в качестве приглашенного эксперта, за что неоднократно получала благодарности от руководства РИКЗ. Особое место в научно-методической работе Т.Н. Волынец занимают вопросы языкового образования в начальной и средней школе. При ее участии написаны учебные программы и школьные учебники по русскому и белорусского языкам.
На филологическом факультете БГУ Татьяна Николаевна читает лекционный курс по современному русскому языку, авторский курс по специализации «Лингвостилистический анализ текста», ведет практические занятия по современному русскому языку, руководит спецсеминаром «Грамматическая стилистика текста», а также дипломными работами и магистерскими диссертациями. Она является одним из инициаторов и организаторов научных конференций «Русский язык: система и функционирование», которые регулярно проводятся на филологическом факультете БГУ. Научные работы, выполненные студентами под ее руководством, неоднократно получали дипломы и становились призерами Республиканского конкурса научных студенческих работ.
Своей научной и педагогической деятельностью профессор Т.Н.Волынец внесла и вносит большой вклад в лингвистическую науку и способствует повышению международного авторитета филологического факультета БГУ и белорусского языкознания в целом.