تتنوع بحوثها العلمية بين تطبيقات الفيزياء النووية والطبية والطاقة العالية، مما ساهم في تطوير العديد من المشاريع ذات الصلة بالتطبيقات النووية، بما في ذلك مشاركتها في تعاون أطلس الدولي CERN، وكذلك التعاون مع ATLAS وKM3NET وANTARES.
وفي سبيل تعزيز مشاريع التطبيقات النووية، أسست برامج الماجستير في الجامعة، من بينها برنامج ماجستير في الفيزياء الطبية، الذي ساهم في تدريب أكثر من ثلاثين خريجًا حاليًا يعملون كأخصائيين في الفيزياء الإشعاعية في المستشفيات والعيادات المغربية.
تتميز بإنجازات علمية متعددة، حيث تمتلك مؤشر Hindex جيدًا جدًا يبلغ 120 في Scopus، وفي عام 2021، احتلت المرتبة الأولى في العديد من المؤشرات على مستوى المغرب وإفريقيا والجامعات العربية وعلى مستوى العالم.
بالإضافة إلى مسيرتها العلمية، شغلت العديد من المناصب القيادية والاستشارية في الجامعات والهيئات الوطنية والدولية، وحصلت على عدة جوائز وتكريمات تقديرًا لإسهاماتها البارزة في مجال العلوم والتكنولوجيا، مما يجعلها شخصية بارزة ومرموقة في المجتمع العلمي الدولي.
قام ديف تشارلتون، المتحدث باسم ATLAS بتهنئتها بجائزتها وقال "أهنئ الأستاذة رجاء الشرقاوي المرسلي بهذه الجائزة المرموقة، والأعتراف بدورها في اكتشاف بوزون هيغز".
تعتبر العالمة رجاء الشرقاوي المرسلي واحدة من كبار العلماء في المغرب التي مهدت لجيل كبير من الباحثين المغاربة في مجال فيزياء الجسيمات والطاقات العليا لولوج هذا الميدان سواء على المستوى الوطني أو المستوى الدولي.