Впервые к исследованию фонематического восприятия обращается еще в 1936 году. Лев Семенович Выготский вдохновил своих учеников, среди которых была и Роза Евгеньевна, на изучение этого процесса у детей с речевыми нарушениями. Тогда вышла совместная с Р.М. Боскис статья "Об одной из форм акустической агнозии". Но тогда термин еще не был в ходу. Он появляется только в работах 1940 годов.

Р. Е. Левина внесла значительный вклад в изучение общего недоразвития речи. В 1951 г. была опубликована ее книга "Опыт изучения неговорящих детей", в которой впервые был использован системный подход к анализу психической и речевой деятельности детей с алалией. Ее исследования положили начало новой классификации речевых нарушений.
В ней нарушения речевого развития разделяются по общности психолингвистических показателей и связанных с ними лингводидактических задач.

В 1941 г. Р. Е. Левина защитила кандидатскую диссертацию на тему "Исследование алексии, аграфии в детском возрасте" и первая среди отечественных ученых высказала мысль о том, что нарушения письма и чтения возникают из-за нарушений речевого развития. Для Розы Евгеньевны патогенез нарушений письма и чтения однозначно связан с недоразвитием устной речи.

Многолетние исследования Р. Е. Левиной собраны в книге «Основы теории и практики логопедии», изданной в 1968 году. Этот труд послужил основой для развития методически оснащенного педагогического направления логопедии.

Труды Р. Е. Левиной положили начало новому направлению – школьной логопедии. Были выделены такие понятия, как «предпосылки усвоения письма» и «готовность к письму», являющиеся результатом формирования устной речи. Р.Е.Левина выявила причины трудностей усвоения грамоты и правил орфографии, описав их как следствие речевого недоразвития.