Zainteresowania naukowe prof. dr hab. Moniki Bugno-Poniewierskiej skupiają się na zagadnieniach dotyczących genetycznych aspektów rozrodu zwierząt, ze szczególnym uwzględnieniem koni. W badaniach stosuje klasyczne i molekularne metody cytogenetyczne do oceny prawidłowości kariotypu zwierząt przeznaczonych do rozrodu. Wraz z rozwojem metod cytogenetyki molekularnej jej zainteresowania naukowe zostały skierowane na zagadnienia związane z zastosowaniem technik molekularnych w ocenie genomu zwierząt gospodarskich. W swoich badaniach wdrożyła takie techniki jak: macierze CGH, macierze SNP oraz sekwencjonowanie następnej generacji (NGS), dzięki którym możliwe jest przeprowadzenie wielkoskalowych analiz na poziomie genomu.
Dorobek naukowy prof. dr hab. Moniki Bugno-Poniewierskiej to łącznie 350 pozycji piśmiennictwa, z czego 172 stanowią oryginalne prace twórcze, opublikowane w znaczącej większości w czasopismach z listy JCR. Na podstawie Web of Science Core Collection Index H = 16 łączna liczba cytowań 1120, bez autocytowań 896 (02.02.2023). Wyniki swoich badań prezentowała na licznych konferencjach krajowych i międzynarodowych, co przełożyło się na 179 doniesień konferencyjnych. Współwykonawca w 15 projektach finansowanych ze źródeł zewnętrznych (KBN, MNiSW, NCN, NCBR, ARiMR), z czego w ośmiu jako kierownik.