Rolf Kleber verrichtte diverse onderzoeken naar de late gevolgen van de Tweede Wereldoorlog, naar traumatische ervaringen in de werksituatie, naar de effecten van traumagerelateerde interventies en naar de gezondheidstoestand van vluchtelingen en allochtonen in Nederland en andere landen (in het bijzonder Bosnië-Herzegovina). Van 2000 tot 2008 was hij supervisor van het grootschalige gezondheidsonderzoek van de getroffenen van de Enschedese vuurwerkramp dat werd uitgevoerd door het Instituut voor Psychotrauma (tezamen met AMC De Meren, het NIVEL en het RIVM).

Momenteel superviseert hij onderzoeken omtrent migranten en interculturalisatie van de gezondheidszorg (met name tezamen met Dr. J. Knipscheer), kind en trauma (al dan niet in samenwerking met Stichting Arq), vluchtelingen (in samenwerking met Stichting Arq c.q. Centrum '45), risicofactoren voor posttraumatische stress en traumatische stress op het werk (tezamen met medewerkers van het Instituut voor Psychotrauma). Projecten vinden nationaal en internationaal (o.a. in Zuid-Afrika, Haïti en Australië) plaats. Hij leidt een team van ongeveer 16 promovendi en onderzoekers (zie verder http://www.psychotraumafoundation.eu).