Literárnokritické články a glosy začal publikovať na začiatku 40. rokov v Národných novinách a v Novom rode. Ako kritik a literárny vedec spočiatku väčšmi inklinoval k poézii. Svedčí o tom i jeho prvá práca Slovenská nadrealistická poézia, do ktorej zhrnul výsledky svojich štrukturalisticky orientovaných štúdií. Na základe štrukturálnej analýzy básnického jazyka v nej objasňuje prínos tvorby nadrealistov pre slovenskú poéziu. V 50. rokoch popri literárnej recenzistike publikoval viaceré štúdie a state o problémoch a osobnostiach štúrovskej (A. Sládkovič, J. Kalinčiak) a realistickej epochy (Hviezdoslav, T. Vansová, Ľ. Podjavorinská, M. Kukučín, Timrava, J. Vlček a i.). Neskôr sa sústavnejšie venoval výskumu medzivojnovej literatúry. Prvým výsledkom tejto orientácie boli univerzitné skriptá, viaceré štúdie publikované v odborných časopisoch a v r. 1961 aj kniha štúdií Na prelome epoch, kde fenomén medzivojnovej literatúry reflektuje v širších kultúrno-spoločenských súvislostiach. V 60. rokoch rozšíril výskum na analýzu slovenskej literárnej avantgardy a davistického hnutia. Zaujali ho otázky poézie a teoretických názorov L. Novomeského, básnická tvorba J. Smreka, E. B. Lukáča, M. Haľamovej a i., prozaické dielo G. Vámoša, I. Horvátha, F. Švantnera, M. Urbana a i. V r. 1974 vydal knihu štúdií Básnické retrospektívy, ktorú venoval uzlovým vývinovým bodom slovenskej poézie od romantizmu až po avantgardy. Tomčík patrí k tým literárnym vedcom, ktorí vidia vývin slovenskej literatúry v úzkej súvislosti s českou literatúrou i v širšom kontexte európskeho vývinu. Výsledky svojich výskumov v oblasti vzťahov českej a slovenskej literatúry 19. a 20. storočia spracoval v knihách Literárne dvojobrazy a Epické súradnice. V nasledujúcom súbore Poézia na križovatkách času sa venuje aj kritike preklade. Kniha Tvorba a kritika obsahuje výber jeho glos, úvah, kritík a štúdií o súčasnej literatúre. Okrem toho bol hlavným redaktorom antológie Slovenská literárna kritika 1 – 4 (1977 – 1984), participoval na tvorbe Dejín slovenskej literatúry 5 (1985), kde autorsky pripravil časť o vývine a poézii obdobia 1918 – 1935. Je autorom vysokoškolských skrípt a stredoškolských učebníc. V r. 1947 vydal knihu reportáží Nová Juhoslávia, v ktorej spracoval svoje dojmy zo študijného pobytu.
