Durant sa carrière, elle a travaillé sur l'Histoire de la Franche-Comté au Moyen Age, tout en étudiant l'Histoire du Droit et des institutions des anciens duchés de Lorraine et de Bar, l'Histoire de l'administration lorraine, aux XVIIe et XVIIIe siècles, ainsi que l'Histoire du Droit et des institutions françaises.
Un seul ouvrage n'aurait pas suffit à présenter l'étendue des résultats des recherches de Mme Allemand-Gay. Ce second tome est ainsi entièrement consacré aux études sur l'Histoire de la Lorraine ; le tome 1 rassemblant celles relatives à l'Histoire de la Franche-Comté et de la Bourgogne, et à l'Histoire du Droit privé en France en général.