1934年毕业后，经朱谦之等著名学者的推荐留校任教，历任社会学系助教、讲师，1940年晋升副教授，1942年晋升教授。1949年春，兼任社会学系主任。新中国成立后，留任社会学系教授兼主任。并一度兼任校图书馆馆长。1952年院系调整，转任历史教授，兼中国古代史教研室主任，1973年1月7日，因病去世，享年六十三岁。
董家遵先生的学术研究生涯，开始于中国社会学，后转入研究中国社会史，最后转入中国古代史研究。上世纪三、四十年代，他尤其致力于中国古代婚姻史、家庭史的研究，在中山大学《社会研究季刊》等杂志上发表一系列重要论文，对中国古代婚姻制度的起源、形式及其演变，特别是对古代收继制度、
内婚制与外婚制、国家婚姻政策、离婚与寡妇再嫁等重要问题，都有系统论述，对先秦两汉
魏晋南北朝家庭史问题提出了不少值得重视的见解，在一些方面实有开创之功。
这些论文有《论汉唐时代的离婚》、《汉唐时“七出”研究》、《唐代婚姻研究》、《从汉到宋寡妇再嫁习俗考》、《我国收继婚的沿革》、《中国收继婚之史的研究》、《论古代法婚年龄》、《明清学者关于贞女问题的论战》、《历代节妇烈统计》，后大部分收入其遗著《
中国古代婚姻史研究》中。这部遗著显示了董先生在20世纪中国婚姻史、家庭史研究方面的成就。
他在《中国古代婚姻史研究》一书的第一编中，对“烝”、“报”婚进行了研究。董先生将所有的“烝”、“报”行为都归结为收继婚，认为造成收继制度的基础是共同体的社会结构，一如共同体里的土地使用权不容让渡给族外人一样，失去了丈夫的寡妇也只能由本族人继承，以此防止劳动力和财产的外流，保持族内稳定。在古代，到唐宋以后，原来的一些婚姻观念也发生了变化。
董先生在《
中国古代婚姻史研究》一书里从婚姻状况的阶级、一夫一妻制的有名无实、婚姻与社会等几个方面研究得出：许多社会学者美化中国历来的婚姻制度，认为其造成了世界上最稳定安宁的家庭，而唐代事实否定了这种理论。而唐代性开放,也是董先生所提倡的观点，后广为流行，影响及于一般大众。
董先生在中国社会史方面还发表了其他不少论著：《唐末经济恐慌与农民》论及了唐代经济史。《古姓与生肖同为图腾考》论及了中国古姓起源，他认为，古姓和生肖同源于图腾；根据一些史料，最古的古姓只有十二姓，而这十二姓又源于
十二生肖纪年法中的十二兽名称，十二兽即古代社会的图腾，不同的姓氏部落用不同的动物来作为其图腾，例如鼠为偃姓的图腾等。《中国奴隶社会史》则罗列中国古代奴隶社会史实，阐述自己的学术见解。董先生建国后，转向中国古代史研究，在中山大学教授中国古代史。曾参与编写《中国通史参考资料·隋唐五代卷》（翦伯赞、郑天挺总主编），选辑对于研究魏晋南北朝隋唐史的重要文献资料。在建国后《二十四史》点校工作中，担任《新唐书》的整理工作。
1952年全国高等院系调整后，中山大学历史系集结了八大历史名家：
陈寅恪、
岑仲勉、
梁方仲、
刘节、董家遵、
戴裔煊、
杨荣国、
陈序经，被戏称为“八大金刚”。而董先生也位列其中，足见其学术成就的突出。2004年，
中山大学出版社出版了《董家遵文集》，将其列入“中山大学杰出人文学者文库”丛书中，是对董先生的最好纪念。