Основными направлениями научных исследований Ираклия Синягина были агрохимия и почвоведение. Он изучал содержание питательных веществ в почвах сероземной зоны, занимался вопросами агротехники сахарной свеклы. Впервые исследовал изменения свойств почв в зональном разрезе под влиянием удобрений. Создал современную концепцию площади питания растений. Разработал мероприятия по повышению эффективности удобрений и рациональному сочетанию их с другими агротехническими приемами. Благодаря своим научным компетенциям Ираклий Иванович был избран вице-президентом Международного центра по минеральным удобрениям, являлся экспертом по минеральным удобрениям Европейской экономической комиссии ООН.

Академик Синягин - основоположник советской сельскохозяйственной лексикографии, составитель сельскохозяйственных словарей. Принимал участие в создании 19 специализированных словарей. Являлся научным редактором двухтомного восьмиязычного сельскохозяйственного словаря, созданного по заказу СЭВ.

Награжден орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом Октябрьской Революции, 10 медалями СССР, 5 медалями ВСХВ и ВДНХ; иностранным орденом «За заслуги перед Отечеством» (ГДР) и Почетной медалью Польской академии наук. Являлся членом-корреспондентом Академии сельскохозяйственных наук ГДР и членом многих зарубежных научных организаций. Опубликовал более 400 научных трудов, в том числе 46 монографий.

Самым знаковым фактом биографии, по оценкам самого Ираклия Ивановича, для него стала работа по созданию и развитию Сибирского отделения Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина (ВАСХНИЛ). Он стал также и первым руководителем органа управления отделения – Президиума СО ВАСХНИЛ.

Днем рождения СО ВАСХНИЛ считается 14 ноября 1969 года в соответствии с Постановлением Совета Министров СССР №887 «О мероприятиях по созданию научно-исследовательского комплекса по вопросам развития сельского хозяйства Сибири и Дальнего Востока». Практически одновременно в Новосибирске начал работу оргкомитет под руководством академика И.И. Синягина.

Ираклий Иванович, его последователи и ученики решили главную задачу – создать за Уралом мощный научный центр по всем направлениям аграрной науки, и с помощью ученых, их достижений развивать сельское хозяйство на территории Сибири и Дальнего Востока, включая целину и районы БАМа.

Объединив уже имеющиеся научные институты аграрного профиля, создав новые научные центры, как, например, институты кормов, экономики сельского хозяйства, физико-технических процессов, СО ВАСХНИЛ (сегодня СФНЦА РАН) поставил на новый качественный уровень научные исследования процессов, происходящих в аграрном секторе экономики в сложных природно-климатических условиях востока страны.

Были созданы новые научные школы и направления в области земледелия, растениеводства, животноводства, ветеринарии, инженерного обеспечения агропроизводства, переработки и хранения сельскохозяйственной продукции. В Краснообск приехали ведущие специалисты со всего СССР.