Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit von Ulrich K. Preuß liegt im Bereich des deutschen, des vergleichenden und des europäischen Verfassungsrechts sowie der Verfassungs- und der politischen Theorie.
Als Mitglied des Bremischen Staatsgerichtshofs (seit 1992) und in gelegentlichen Prozeßvertretungen vor dem Bundesverfassungsgericht verbindet er seine theoretische Arbeit mit juristischer staatsrechtlicher Praxis.
Seine gegenwärtige wissenschaftliche Arbeit liegt im Themenbereich der "offenen Staatlichkeit", d.h. dem Prozes der Erosion des überkommenen souveränen Anstaltsstaates als Untertanen- und Bürgerverband und seine Transformation in neue Formen politischer Existenz. Folgerichtig beschäftigen ihn zum einen die Tendenzen der Öffnung des Staates "von außen" in Gestalt der Supra- und Internationalisierung seiner Ordnungsmerkmale und Funktionen, zum anderen die Prozesse der Fragmentierung "von innen" durch die Entwicklung vieler Staatsgesellschaften zu multikulturellen, multiethnischen und multinationalen Gesellschaften. Hierzu gehören auch ein schleichender Wandel des klassischen Konzepts des (Staats-)Bürgers und eine zunehmende Bedeutung der Rolle der Religion und der Religionsverfassung für die politisch-rechtliche Verfasstheit heutiger politischer Gemeinwesen.
Seine wissenschaftliche Arbeit im Bereich der Verfassungspolitik und des Verfassungsrechts der post-kommunistischen Transformationsstaaten findet außer in einschlägigen Veröffentlichungen Ausdruck u.a. in der Mitgliedschaft im Beirats des 'Institute for Constitutional and Legislative Policy' der Central European University, Budapest und in der Teilnahme an der Gruppe internationaler Experten, die die "Gorbachev Foundation of North America" gemeinsam mit der "Fondacion Para Les Relationes Internationales Y El Diálogo Exterior" einberufen hat, um Staats- und Regierungschefs aus Transformationsländern zu Fragen des "Constitutional Design" zu beraten. Darüberhinaus ist Ulrich K. Preuß Mitglied und stellvertretender Vorsitzender des Beirats Wissenschaft, Literatur und Zeitgeschichte des Goethe Instituts, München, Mitglied des Beirats des Instituts für Sicherheits- und Präventionsforschung, Hamburg, des Wissenschaftlichen Beirats des Zentrums für europäische Rechtspolitik an der Universität Bremen, des Stiftungsrates des Hanse Wissenschaftskollegs, Delmenhorst (eines im Jahre 1997 von den Ländern Niedersachsen und Bremen gegründeten Advanced Study Center), des Beirats des Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung sowie des Wissenschaftlichen Beirats des Instituts für die Wissenschaften vom Menschen, Wien.
Zu seinen zahlreichen Veröffentlichungen zählen neben anderen Legalität und Pluralismus. Beiträge zum Verfassungsrecht der Bundesrepublik Deutschland (1973), Bildung und Herrschaft. Beiträge zu einer Theorie des Bildungswesens (1976), Politische Verantwortung und Bürgerloyalität. Von den Grenzen der Verfassung und des Gehorsams in der Demokratie (1984) sowie Revolution, Fortschritt und Verfassung. Zu einem neuen Verfassungsverständnis (erweiterte Auflage 1994). Zuletzt erschien von Preuß im Berliner Wagenbach-Verlag Krieg Verbrechen Blasphemie. Zum Wandel bewaffneter Gewalt (2002, erw. Aufl. 2003).
Gastprofessuren an der Princeton University (1981), New School for Social Research/New York (1991, 1997), University of Chicago Law School (2003)