Багато його праць присвячено питанням мінералогії, петрографії, палеонтології, стратиграфії, регіональній і динамічній геології, четвертинним відкладам і проблемам четвертинного періоду, геоморфології, фізичній географії, етнографії та етнології, гідрогеології, корисним копалинам, крає- і ландшафтознавству, природному районуванню, науковій бібліографії та термінології. Характерною особливістю його наукової творчості було те, що більшу частину його багатющої спадщини (він опублікував понад 1000 праць) було присвячено Україні. Тому В. І. Вернадський називав П. А. Тутковського кращим знавцем неорганічної природи України.