Mateusz-Milan Stanojević bavi se istraživačkim radom prvenstveno u području kognitivne lingvistike (konceptualne metafore, gramatike engleskog i slavenskih jezika), engleskog kao lingua franca, te e-poučavanja. Autor je jedne znanstvene monografije, urednik jedne znanstvene monografije te suurednik pet zbornika (od čega dva u inozemstvu). Autor je ili suautor pedesetak znanstvenih, preglednih i stručnih radova u Hrvatskoj i inozemstvu, te je s izlaganjima sudjelovao na pedesetak domaćih i međunarodnih konferencija i održao jedno plenarno izlaganje. Gostovao je kao predavač na više domaćih i međunarodnih sveučilišta. Dobitnik je stipendije za stručno usavršavanje na Sveučilištu u Bergenu u Norveškoj (2002./2003.), nagrade za najbolje izlaganje mladih znanstvenika (s Renatom Geld) na međunarodnoj konferenciji 10th International Cognitive Linguistics Conference u Krakowu (srpanj 2007.), te Fulbrightove stipendije (boravak na Sveučilištu u Kansasu, 2015.). Sudjelovao je na više domaćih znanstvenih projekata (od kojih je najznačajniji Teorijska kognitivno lingvistička istraživanja hrvatskoga i drugih jezika; voditelj: prof. dr. sc. Milena Žic Fuchs), a trenutno sudjeluje na projektu Modeliranje mentalne gramatike hrvatskoga: ograničenja informacijske strukture (Hrvatska zaklada za znanost; voditeljica: Anita Peti-Stantić, 2017-2020). Sudjelovao je ili sudjeluje na nekoliko međunarodnih projekata vezanih uz e-poučavanje (npr. Developing online teaching skills, European Centre for Modern Languages, voditelj: Ursula Stickler; 2008-2011). Bio je voditelj dvaju međunarodnih projekata: Using open resources to develop online teaching skills (European Centre for Modern Languages; 2012-2013), te Use of ICT in support of language teaching and learning (European Centre for Modern Languages i Europska komisija; svibanj 2013 – rujan 2015). Član je stručnih udruga International Cognitive Linguistics Association, Slavic Cognitive Linguistics Association, Hrvatskog filološkog društva te Hrvatskog društva za primijenjenu lingvistiku (čiji je bio tajnik, član predsjedništva i predsjednik nadzornog odbora). U listopadu 2017. izabran je za zamjenika predsjednika Međunarodne slavističke kognitivne organizacije SCLA. Recenzira radove za eminentne domaće i strane časopise (npr. Suvremena lingvistika, Jezikoslovlje, Journal of Slavic Linguistics, Oslo Studies in Language, System, CALICO Journal, Lublin Studies in Modern Languages and Literature itd.) i izdavače (John Benjamins, Versita Publishers, Srednja Europa).