Научное наследие маркиза относится к двум несвязанным областям знания: психологии и синологии. Самостоятельно изучив китайский язык, Эрве де Сен-Дени в 1851 г. выпустил монографию Recherches sur l’agriculture et l’horticulture des Chinois, в которой рассматривал практические аспекты китайской агрикультуры и животноводства, которые могли быть заимствованы на Западе. Одним из первых маркиз стал переводить на французский язык классическую китайскую поэзию разных эпох: от Цюй Юаня до танских авторов, а также трактаты по этнографии Ма Дуаньлиня. Переводил он также некоторые конфуцианские тексты. Эти переводы в научном отношении безнадёжно устарели, однако являются важным памятником китаеведения XIX в., сильно зависящего от китайской комментаторской традиции. Эрве де Сен-Дени был заведующим китайским отделом Всемирной выставки в Париже 1867 г., в 1874 г. сменил Станисласа Жюльена на посту заведующего кафедрой китайского языка Коллеж де Франс. С 1878 г. — действительный член Академии надписей. За счёт средств маркиза был командирован в Китай Эдуард Шаванн, которого Эрве де Сен-Дени приобщил к миру китаеведческой науки, и отдал ему заведование кафедрой.
Маркиз Эрве де Сен-Дени интересовался также испанской драматургией, оставил некоторые переводы с испанского языка и написал историю испанской драмы.
Психологические этюды маркиза оказались в научном отношении более актуальными, отчасти опередив своё время. Главным интересом его была природа сна и сновидений, которые он изучал на собственной персоне. В 1867 г. он анонимно опубликовал трактат Les r?ves et les moyens de les diriger; observations pratiques, где рассуждал о методе управления сновидениями. Позднее этот феномен сознания был назван осознанными сновидениями.