Outre ses contributions à l’étude des rapports de systèmes (Le statut international de l’ordre juridique étatique — Etude du traitement du droit interne par le droit international, Paris, Pedone, 2001, xiv + 540 p. [prix de thèse de l’Université Panthéon-Assas ; Prix de thèse Suzanne Bastid de la Société française pour le droit international ; Prix Georges Scelle de la Chancellerie des Universités de Paris] ; « Supériorité. De la superstition de la primauté à la rationalité de la connaissance », conclusions générales du colloque de la SFDI (Bordeaux, 25-26 mai 2023), Droit international et juges internes, Paris, Pedone, coll. SFDI, 2024, 539 p., pp. 523-535 ; chroniques à la RFDA), l’œuvre de Carlo Santulli est concentrée sur la théorie générale du droit international et européen (Introduction au droit international. Formation – Application – Exécution, Paris, Pedone, 2013, 276 p. ; Introduction au droit européen. Organisations et principes, Paris, LGDJ, 2020, 1ère éd., 3ème éd. 2024, 294 p.), avec une attention particulière pour le concept de souveraineté (« L’expansion de la souveraineté de l’Etat », RGDIP, 2019/2, pp. 355-361 ; « Relative Sovereignty. Expansion and Limitation of State Sovereignty », in C. Santulli et P. Martin-Bidou (dir), International Law for a New World / Le droit international pour un monde nouveau, Paris, Pedone, 2023, 316 p., pp. 7-21) et le rôle de la volonté (« Le droit de dire non, valeur fondamentale du droit international », RGDIP, 2026/1, pp. 5-34 ; « Adjugé ! Le mot, le signe… et la coutume internationale », Mélanges Serge Sur, Paris, Pedone, 2014, 385-388.). L’histoire de la pensée internationaliste (« In memoriam, Charles Leben (1er janvier 1945 - 5 août 2020) », RGDIP, 2020/3-4, pp. 465-471 (réédité dans les Grandes pages du droit international, vol. 9 : Charles Leben, Paris, Pedone, 2023) ; « L’inégalité des peuples chez Georges Scelle. Observations critiques sur la théorie colonialiste du droit international objectif », Grandes pages du droit international, vol. 4 : Les espaces, Paris, Pedone, 2018, pp. 269-289 ; Commentaire du discours de Dominique de Villepin au Conseil de sécurité (2003), in J. Benetti, P. Egéa, X. Magnon and W. Mastor (dir.), Les grands discours de la culture juridique, Paris, Dalloz, 2017, pp. 888-894 ; « Violence et morale dans l’ordre international. A propos de l’ordre juridique pacifique de Lauterpacht et Aron », Grandes pages du droit international, vol. 3 : La guerre et la paix, Paris, Pedone, 2017, pp. 277-290 ; « Quels sont les pères volontaristes du droit international ? Anzilotti et Triepel », Grandes pages du droit international, vol. 2 : Les sources, Paris, Pedone, 2016, pp. 5-19 ; « Les sujets de droit, le rôle de la doctrine… et d’abord Rolando Quadri », Grandes pages du droit international, vol. 1 : Les sujets, Paris, Pedone, 2015, pp. 5-19 ; notes sur G. Scelle et E. de Vattel in O. Cayla, J.-L. Halpérin, Dictionnaire des grandes œuvres juridiques, Dalloz, 2008) et la procédure internationale contentieuse (Droit du contentieux international, Paris, Montchrestien (coll. Précis Domat), 2005, 1ère éd. [épuisé], 2ème éd. 2015, 621 p. ; Santulli C. (2018) Prava cheloveka i investitsionnoe pravo: initsiirovanie protsedury [Human Rights and Investment Law: Initiation of Procedures]. Mezhdunarodnoe pravosudie, vol.8, no.2, pp.123–136 (Russe : traduction de « Droits de l’homme et droit des investissements : l’engagement de la procédure », in F. Coulée et W. Ben Hamida (dir.), Convergences et contradictions du droit des investissements et des droits de l’homme : une approche contentieuse, Actes du colloque du 27 novembre 2015, Paris, Pedone, 2017, pp. 87-106) ; « Entre protection diplomatique et action directe : la représentation. Eléments épars du statut international des sujets internes », in Le sujet en droit international, Paris, Pedone (Colloque du Mans de la S.F.D.I.), 2005, pp. 85-98 ; « Observations sur les exceptions de recevabilité dans l’affaire du Mandat d’arrêt », Annuaire français de droit international, 2002, pp. 257-280 ; « Les juridictions de droit international. Essai d’identification », Annuaire français de droit international, 2001, pp. 45-61 ; « Qu’est-ce qu’une juridiction internationale ? Des organes répressifs internationaux à l’O.R.D. », Annuaire français de droit international, 2000, pp. 58-81 ; « Une administration internationale de la justice nationale ? A propos des affaires Breard et LaGrand », Annuaire français de droit international, 1999, pp. 101-131) ont également occupé une part importante de son travail scientifique
