Les intérêts de recherche de Renner se concentrent sur la phylogénétique, l'évolution du système de reproduction et la biogéographie des plantes à fleurs, dans les régions tempérées et tropicales. Les premières recherches de Renner portaient sur la phylogénie[3],[4] et la biologie reproductive des plantes[5]. Elle a également travaillé sur la dioïque[6] et les chromosomes sexuels chez les plantes[7],[8]. L'utilisation d'outils génétiques permet à Renner de suivre le mouvement des plantes à travers les bassins océaniques[9],[10], de définir la séparation des masses terrestres après l'éclatement de la Pangée il y a 153 millions d'années[11],[12], et définir l'origine des cultures agricoles, notamment les concombres et les melons[13] [14] et les courges[14]. Les travaux de Renner sur les pastèques[15] ont révélé qu'elles sont originaires du nord-est de l'Afrique dans la région du Kordofan et non d'Afrique du Sud comme indiqué précédemment[2],[16]. Elle a suivi la relation entre les fourmis Philidris nagasau et les plantes Squamellaria(en) au cours des 3 derniers millions d'années[17], une interaction qui est un type d'agriculture car les fourmis placent des graines dans l'écorce des arbres puis reviennent plus tard pour manger. la croissance qui en résulte[18]. Ses recherches ont suivi la coévolution entre les colibris porte-épée et les passiflores, une interaction qui a été gagnée et perdue à plusieurs reprises au cours des 11 derniers millions d'années[19],[20]. En milieu urbain, ses recherches sur les abeilles, la façon dont elles collectent le pollen[21], et le rôle des bandes florales pour attirer les abeilles[22],[23] sont pertinentes compte tenu de l'impact du changement climatique sur les interactions entre les plantes et les insectes[24],[25].
(en) Andre S. Chanderbali, Henk van der Werff et Susanne S. Renner, « Phylogeny and Historical Biogeography of Lauraceae: Evidence from the Chloroplast and Nuclear Genomes », Annals of the Missouri Botanical Garden, vol. 88, no 1, , p. 104–134 (ISSN0026-6493, DOI10.2307/2666133, JSTOR2666133, lire en ligne)
(en) Patrizia Sebastian, Hanno Schaefer, Ian R. H. Telford et Susanne S. Renner, « Cucumber (Cucumis sativus) and melon (C. melo) have numerous wild relatives in Asia and Australia, and the sister species of melon is from Australia », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, no 32, , p. 14269–14273 (ISSN0027-8424, PMID20656934, PMCID2922565, DOI10.1073/pnas.1005338107, Bibcode2010PNAS..10714269S, lire en ligne)
(en) Susanne S. Renner, « The relative and absolute frequencies of angiosperm sexual systems: Dioecy, monoecy, gynodioecy, and an updated online database », American Journal of Botany, vol. 101, no 10, , p. 1588–1596 (ISSN1537-2197, PMID25326608, DOI10.3732/ajb.1400196, lire en ligne)
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↑(en) Susanne S. Renner, « A Survey of Reproductive Biology in Neotropical Melastomataceae and Memecylaceae », Annals of the Missouri Botanical Garden, vol. 76, no 2, , p. 496–518 (ISSN0026-6493, DOI10.2307/2399497, JSTOR2399497, lire en ligne)
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↑(en) « Earth history and evolution: Cypress tree distribution reflects the breakup of Pangaea », ScienceDaily, (lire en ligne)
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↑(en) Hanno Schaefer et Susanne S. Renner, « Phylogenetic relationships in the order Cucurbitales and a new classification of the gourd family (Cucurbitaceae) », Taxon, vol. 60, no 1, , p. 122–138 (ISSN1996-8175, DOI10.1002/tax.601011, lire en ligne)
↑(en) S. Abrahamczyk, D. Souto-Vilarós et S. S. Renner, « Escape from extreme specialization: passionflowers, bats and the sword-billed hummingbird », Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, vol. 281, no 1795, , p. 20140888 (PMID25274372, PMCID4213610, DOI10.1098/rspb.2014.0888, lire en ligne)
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↑(de) Martina Scherf, « Wissenschaft: Im Reich der Bienchen und Blümchen », Süddeutsche.de, (lire en ligne)