Trong quá trình học tập và làm việc, ông đã có những đề tài nghiên cứu khoa học tiêu biểu về ngành Kiến Trúc. Từ năm 1996-2003 ông chủ nhiệm 2 đề tài nghiên cứu do Bộ GD-ĐT quản lý và ghi nhận. Từ năm 1995 đến nay, ông còn tham gia đóng góp và chia sẻ những ý kiến, quan điểm, kinh nghiệm tích lũy của bản thân trên các bài báo, tạp chí, kỷ yếu khoa học cả trong và ngoài nước về sự đa dạng, mới mẻ trong văn hóa của kiến trúc với thời đại. - Bằng những hiểu biết của mình, PGS.TS. KTS Lê Thanh Sơn đã cho ra đời những cuốn sách nhằm giúp cho người đọc, những người có niềm yêu thích với ngành kiến trúc có những cái nhìn khách quan, sự đa chiều trong kiến trúc của nước nhà và các nước trên thế giới. Điển hình ở các cuốn sách: Biểu tượng & không gian kiến trúc – đô thị (Quyết định số 512/QĐ-ĐHKT ngày 04/7/2019); Kiến trúc & hiện tượng cộng sinh văn hóa (Quyết định số 513/QĐ-ĐHKT ngày 04/7/2019).