Przedmiotem zainteresowań naukowych prof. Sondla były początkowo zagadnienia rzymskiego i rzymsko-bizantyjskiego prawa obligacyjnego. Z tego zakresu przygotował i opublikował pracę doktorską pt.  Szczególne rodzaje depozytu w prawie rzymskim, która na międzynarodowym konkursie prac doktorskich zorganizowanym przez Centro di Studi Romanistici w Neapolu uzyskała srebrny medal. Dziedziny rzymskich zobowiązań dotyczyła też jego rozprawa habilitacyjna pt.  Precarium w prawie rzymskim (Nagroda III st. Ministerstwa Szkolnictwa Wyższego).

Pod koniec lat siedemdziesiątych prof. Janusz Sondel rozpoczął badania nad nową dziedziną, a mianowicie nad znaczeniem i wpływami prawa rzymskiego w kulturze prawnej Polski przedrozbiorowej. Wyrazem tych jego zainteresowań – oprócz kilkudziesięciu artykułów stały się kolejne monografie: Ze studiów nad prawem rzymskim w Polsce piastowskiej, Studia nad prawem rzymskim w Jus Culmense, Elementy romanistyczne w rewizjach prawa chełmińskiego: lidzbarskiej, nowomiejskiej i toruńskiej oraz Ze studiów nad prawem rzymskim w Polsce w okresie Oświecenia. W pracach tych zajął się prof. Sondel zjawiskiem renesansu prawa rzymskiego, którego fenomen polega na wyjątkowej zdolności adaptacyjnej do różnych stosunków społeczno-ekonomicznych. Prawo to bowiem, jakkolwiek powstałe w starożytności, znalazło praktyczne zastosowanie również w średniowieczu, a nawet w czasach nowożytnych, natomiast w sposób szczególny zaciążyło na postanowieniach Kazimierza Wielkiego w zakresie struktury tworzonej przez niego Akademii Krakowskiej. Stwierdziwszy uprzywilejowaną pozycję prawa rzymskiego w dziejach Uniwersytetu Krakowskiego, prof. Sondel jeszcze wielokrotnie do tej problematyki nawiązywał, poświęcając jej szereg artykułów, m. in. na temat prawa rzymskiego w dokumentach Akademii Krakowskiej, nadania szlachectwa profesorom tego Uniwersytetu przez Zygmunta Starego, dziejów Katedry Prawa Rzymskiego, sądownictwa nad scholarami itd. Ostatnio z tego zakresu przygotował kolejną monografię pt.  Semper fidelis o stosunkach Uniwersytetu Jagiellońskiego do Kościoła Rzymsko Katolickiego, która w najbliższym czasie zostanie złożona do druku.

Cykl dalszych publikacji poświęcił prof. Sondel oddziaływaniu prawa rzymskiego na prawo polskie w innych jeszcze dziedzinach, a mianowicie tzw. leges sumptuariae czyli ustaw przeciwko luksusowi, a także w zakresie praktycznego stosowania prawa rzymskiego w Polsce w szczególności jego inspirującej roli w dziedzinie prawodawstwa oraz w procesach o zbrodnię obrazy majestatu.

Inne pole badawcze prof. Sondla stanowi Jus Culmense czyli prawo chełmińskie, powstałe w pierwszej połowie XIII wieku jako swoista odmiana prawa magdeburskiego. Prawo to odegrało istotną rolę w dziedzinie regulacji stosunków prawnych w licznych miastach polskich, m. in. w Warszawie, a także znalazło praktyczne zastosowanie na terenie lewobrzeżnej Ukrainy oraz w sądzie asesorskim jako najwyższej instancji dla spraw miejskich. Prof. Sondel włączył się aktywnie w badania nad prawem chełmińskim w związku z 750-letnią rocznicą jego powstania, co miało szczególne znaczenie wobec faktu, że jubileusz 700-lecia prawa chełmińskiego spowodował publikację wielu prac niemieckich, natomiast żenująco niskie było jego odzwierciedlenie w nauce polskiej. Dwie opublikowane przez prof. Janusza Sondla prace monograficzne na temat oddziaływania prawa rzymskiego na prawo chełmińskie wpłynęły w sposób istotny na podniesienie rangi osiągnięć polskich naukowców w tym zakresie. Przy tej okazji dokonał on również wraz z Ireną Kwiatkowską przekładu na język polski łacińskiego tekstu tego prawa, a mianowicie tzw. rewizji nowomiejskiej (Jus Culmense Emendatum), opublikowanego w serii wydawnictw źródłowych Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.

Doświadczenia zebrane przy tym tłumaczeniu, jak również w trakcie wieloletniej pracy badawczej nad źródłami prawa z okresu antyku i średniowiecza, skłoniły prof. Sondla do opracowania Słownika łacińsko-polskiego dla prawników i historyków, w którym znalazła się terminologia prawna od starożytności do czasów nowożytnych. Stwierdziwszy bowiem ograniczoną przydatność słowników łaciny antycznej przy tłumaczeniu źródeł średniowiecznych, prof. Sondel uwzględnił w swoim opracowaniu nie tylko łacińskie słownictwo antyczne i średniowieczne, ale również ewolucję znaczeniową poszczególnych wyrazów. W rezultacie powstało dzieło nie mające odpowiednika w literaturze światowej, a jego wartość podnosi poprzedzające część leksykalną obszerne studium, w którym autor przedstawił początki i rozwój języka łacińskiego, jego znaczenie w dawnej Polsce, dzieje łacińsko-polskiej leksykografii prawniczej, charakterystykę terminologii prawnej, miejsce łaciny w świecie współczesnym, historię źródeł prawa rzymskiego i inne zagadnienia. Jest przy tym rzeczą godną podkreślenia, że to monumentalne opracowanie, obejmujące ponad 100 000 haseł, jest efektem pracy jednego tylko człowieka, chociaż na całym świecie tego rodzaju wydawnictwa są przygotowywane na ogół przez wieloosobowe zespoły. Słownik ten w roku 1998 uzyskał Nagrodę Fundacji Nauki Polskiej („polskiego nobla”) w dziedzinie nauk humanistycznych i społecznych „jako dzieło pomnażające wiedzę o łacińskich źródłach kultury duchowej Polaków” oraz nagrodę Ministra Edukacji Narodowej I stopnia, a także w 1999 r. Laur Jagielloński.

W roku 2006 prof. Sondel opublikował kolejną monografię pt. „Zawsze wierny. Uniwersytet Jagielloński a Kościół rzymskokatolicki”, w której dokonał szczegółowej analizy najdawniejszych dziejów krakowskiej uczelni, jej udziału w dziele chrystianizacji Litwy, walk z husytyzmem i reformacją, jak również relacji uniwersytetu z krakowskimi zakonami. Równie wiele miejsca poświęcił prof. Sondel rozważaniom dotyczących profesorów i absolwentów Akademii Krakowskiej wyniesionych na ołtarze jako święci i błogosławieni.

Oprócz tych zasadniczych zainteresowań badawczych dorobek prof. Sondla obejmuje również publikacje poświęcone nauce prawa rzymskiego w świecie współczesnym, dziełom dawnych prawników itd. Część tych prac powstała w wyniku współpracy z naukowcami z Instytutów Prawa Rzymskiego w Getyndze, Kolonii i Rzymie, gdzie przebywał on kilkakrotnie jako Visiting Professor. Jest też prof. Sondel autorem cyklu artykułów poświęconych wybitnym uczonym z Uniwersytetu Jagiellońskiego, m. in. Bonifacemu Garyckiemu, Rafałowi Taubenschlagowi, Fryderykowi Zollowi st., Stanisławowi Wróblewskiemu, Adamowi Vetulaniemu i innym. Dodać przy tym należy, że prof. Janusz Sondel nie stroni też od współczesnej problematyki prawnej, prowadząc od szeregu lat wykłady z prawa w turystyce w Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie oraz w Wyższej Szkole Turystyki i Ekologii w Suchej Beskidzkiej. Z jego dorobku naukowego w tym zakresie na szczególne podkreślenie zasługuje obszerne studium pt.  Odpowiedzialność karna w turystyce, którego kolejne wydania są publikowane w obszernym wydawnictwie pt.  Prawo turystyczne.

Oprócz wykładów kursowych oraz seminarium z prawa rzymskiego prof. Janusz Sondel prowadził wykłady monograficzne na temat roli prawa rzymskiego w kształtowaniu europejskiej kultury prawnej oraz na temat historii ustroju państw starożytnych. Doceniając jego zasługi dydaktyczne, a zwłaszcza opiekę nad studentami I roku, dla których przez szereg lat prowadził nieprzewidziane w programie studiów konwersatorium, Towarzystwo Biblioteki Słuchaczów Prawa UJ w 2005 r. nadało mu tytuł honorowego członka Towarzystwa.