Markus W. Büchler ist chirurgischer Experte für Erkrankungen der inneren Organe, insbesondere für Erkrankungen der Bauchorgane, speziell der Bauchspeicheldrüse. Sein chirurgischer Schwerpunkt liegt in der hepatobiliären, der kolorektalen, sowie besonders der Pankreaschirurgie und der Transplantationschirurgie. Als Chirurg hat er selbst neue Operationsmethoden entwickelt und führte mit seinen Mitarbeitern in Heidelberg mehr als 800 Pankreasoperationen pro Jahr durch. Forschungsschwerpunkte hat er im Bereich der translationalen Medizin, der onkologischen Chirurgie und der Entwicklung neuer chirurgischer Techniken.