Maili Vilsoni uurimisvaldkondadeks on Euroopa Liidu naabruspoliitika ning ELi liikmesriikide välispoliitika euroopastumine. Ta on avaldanud teadusartikleid Euroopa Liidu idapartnerlusest ning Eesti välispoliitika euroopastumisest Ukraina kriisi ajal. Hetkel töötab ta Skytte instituudis ning TÜ Euroopa Liidu – Venemaa uuringute keskuses CEURUS teaduri ning spetsialistina. /2016
