Milagros Alario se ha dedicado a la investigación en Geografía Rural durante toda su vida académica. Inició su perfil investigador orientado a la valoración de los resultados espaciales y sociales de las políticas de reforma estructural de la actividad agraria, como la Colonización, la Concentración Parcelaria o la transformación en regadío, fruto de la cual es su memoria de licenciatura sobre “La colonización de la Laguna de la Nava”, su tesis doctoral sobre “Significado espacial y socioeconómico de la Concentración Parcelaria en Castilla y León”, el libro, resultado de un proyecto de investigación financiado, sobre Atlas de los Regadíos de Castilla y León, así como otros artículos y comunicaciones a congresos. Desde los años noventa, esta línea de investigación se orienta hacia una visión más globalizadora de las políticas de intervención más globales que afectan a todo el espacio rural, como son las políticas de desarrollo rural, iniciando un conjunto de publicaciones sobre valoración de los Programas LEADER.
En paralelo se abre una nueva línea de investigación, derivada de la pertenencia a la Cátedra de Estudios de Género de la Universidad de Valladolid, cuyo objetivo es el estudio de la situación de las mujeres rurales en Castilla y León, con especial interés en sus modelos y dificultades de inserción laboral y en la valoración espacial, social y económica de sus decisiones.
En los últimos quince años, en el contexto del Grupo de Investigación Reconocido y de Excelencia “Mundo Rural” ha orientado la labor investigadora al estudio de los paisajes agrarios, primero, rurales y patrimoniales en la actualidad como una línea que aúna, desde una óptica geográfica, los puntos de interés desarrollados con anterioridad y los enriquece con una visión más centrada en la genética de los paisajes rurales actuales.