Le Dr Halloran est très connu pour ses travaux dans le domaine de l'immunologie et de l'immunothérapie. Directeur de la division de néphrologie et d'immunologie à l'University of Alberta Hospital à Edmonton, il effectue des recherches exhaustives afin de comprendre les mécanismes d'action des agents existants, dont la cyclosporine, et de mettre au point de nouveaux médicaments immunosuppresseurs, seuls ou en combinaison, qui provoquent moins d'effets secondaires.
 
Les travaux les plus récents du Dr Halloran portent sur ce qu'il croit être les principaux facteurs déterminants de la survie d'un greffon rénal, à savoir la qualité des tissus au moment de la transplantation et les antécédents du greffon.

Auteur d'articles publiés dans des journaux scientifiques à travers le monde, le Dr Halloran est président du conseil d'administration de la Roche Organ Transplant Research Foundation, une agence qui subventionne des recherches sur la transplantation dans le monde entier, et il a été nommé récemment rédacteur en chef d'une nouvelle publication, l'American Journal of Transplantation.

Grâce aux fonds qu'il accorde à des initiatives en matière de recherche et de formation clinique, le Programme de recherche de La Foundation du rein permet à des scientifiques comme le Dr Halloran de continuer à s'engager à fond dans un processus de découverte qui assurera aux personnes aux prises avec une maladie rénale et à leurs proches la perspective d'un meilleur avenir.