С.А. Плетнева руководила рядом экспедиций по изучению памятников салтово-маяцкой культуры. Ею открыто более 120 новых памятников и обследованы почти все ранее известные. С.А. Плетневой раскопан ряд памятников, которые вошли в «золотой фонд» хазарской археологии. 

Среди них — Дмитриевский археологический комплекс в Шебекинском городском округе Белгородской области (раскопки проводились в 1957–1973 гг. с перерывами).

Хронология, разработанная С. А. Плетнёвой является развернутой и аргументированной системой датирования, охватывающей основные категории вещей, которой пользуются многие современные исследователи как салтовских, так и славянских древностей. На протяжении ряда десятилетий С.А. Плетнева была негласным законодателем идей, взглядов, концепций в археологическом хазароведении.