Он опубликовал 225 научных работ и свыше 1000 рецензий, а также был одним из основателей четырех психиатрических журналов: «Журнала невропатологии и психиатрии имени С.С. Корсакова» (1901), «Современной психиатрии» (1907), «Вопросы психиатрии и неврологии» (1912) и «Психиатрической газеты» (1914). Его научные интересы охватывали почти все стороны психиатрии. Важное место среди них занимают вопросы пограничной психиатрии, особенно психопатий и психогений. Обладая склонностью к синтезу, он подметил научную и социальную актуальность этой проблемы и подсказал ее Ганнушкину. Особенно возросло влияние Суханова на Ганнушкина после смерти Корсакова в 1900 году. На амбулаторных приемах Суханов часто вызывал Ганнушкина на состязание, чтобы поставить диагноз лишь по описанию статуса больного. После собирания анамнеза они сверяли свои предварительные диагнозы.
Первая работа Ганнушкина «Сладострастие, жестокость и религия» не была разрешена к печати цензурой и появилась в 1901 году во французском журнале «Annales medico-psychologiques». В течение 1901–1903 годов Ганнушкин совместно с С.А. Сухановым написал 6 работ. Из них отметим «К учению о мании» и «К учению о меланхолии». Темы этих работ были выбраны не случайно. Ганнушкин и Суханов специально изучали не смешанные, а однородные болезненные формы, считая, что это будет способствовать лучшему изучению уже признанных клинических форм, обнаружению новых и созданию их классификации. Они исходили из положения Корсакова, который рассматривал меланхолию и манию как типические «формы, в которых как бы отливаются психозы, независимо от того, развились ли они на почве здоровой или нездоровой». В статье «К учению о навязчивых идеях» они выделили особую конституцию навязчивых идей и впервые показали переход в отдельных случаях навязчивых идей в раннее (шизофреническое) слабоумие. Авторы решительно высказывались против точки зрения Фрейда. По их мнению, сексуальные аномалии не соответствуют тем специфическим для навязчивых идей причинам, о которых говорит Фрейд. Это не причина, а лишь симптом.
Врачебная деятельность Ганнушкина началась в психиатрической клинике Московского университета под непосредственным руководством С.С. Корсакова. С 1898 по 1902 год он работал в клинике экстерном, а затем сверхштатным ассистентом. В 1902 году по предложению Суханова, Сербского и Г.И. Россолимо Ганнушкин был принят в действительные члены Московского общества невропатологов и психиатров. После смерти Корсакова кафедру психиатрии Московского университета возглавил В.П. Сербский. В течение восьми лет, до 1906 года, Ганнушкин работал в психиатрической клинике Московского университета ассистентом у В.П. Сербского и все эти годы вел прием больных в амбулатории клиники.
В 1904 году Петр Борисович защитил докторскую диссертацию «Острая паранойя», которая явилась значительным вкладом в психиатрическую науку. Изучая «пограничные состояния», он в 1904 году начал читать доцентский курс «Учение о патологических характерах», шаг за шагом создавая свою концепцию малой психиатрии. В 1906 году он едет в Париж, чтобы ознакомиться с постановкой психиатрического лечения в клинике Валентина Маньяна, корифея психиатрии. Ганнушкин заинтересовался трудами Маньяна еще и потому, что тот разрабатывал проблему пограничной психиатрии.
В январе 1907 года в знак протеста против единоначалия Сербского из клиники ушли 20 сотрудников, среди которых было 7 врачей: П.Б. Ганнушкин, Т.А. Гейер, С.И. Голубинский, М.О. Гуревич, С.П. Петров, С.А. Суханов и Т.И. Юдин. Оставив должность ассистента психиатрической клиники, Ганнушкин перешел на практическую работу врачом-консультантом в психоневрологическую лечебницу, принадлежащую С.В. Левенштейн. Здесь была возможность продолжать большие амбулаторные приемы.
