С 1978 по 1982 год обучалась в аспирантуре Российского университета дружбы народов по кафедре общего и русского языкознания. Защитила диссертацию кандидата филологических наук.

С 1982 года по настоящее время работает преподавателем (с 2001 г. -профессором) кафедры русского языка и методики его преподавания филологического факультета РУДН, занимается педагогической деятельностью: ведет лекционные, семинарские, практические занятия у студентов-филологов, журналистов, лингвистов, связанные с теорией и практикой обучения русскому языку российских и иностранных учащихся. Читает лекционные курсы на факультете повышения квалификации преподавателей русского языка как иностранного, посвященные актуальным проблемам методики преподавания РКИ, в частности теории и практики лингводидактического тестирования, вопросам педагогического общения, коммуникативной культуры преподавателя русского языка.

В 2000 году защитила докторскую диссертацию по специальности 13.00.02 (теория и практика обучения и воспитания - русский язык, уровни профессионального образования).

С 2000 года является деканом факультета повышения квалификации преподавателей русского языка как иностранного.

Балыхина Татьяна Михайловна является членом Ученого совета Университета, филологического факультета, председателем Диссертационного совета К 212.203.15 по присуждению ученых степеней «кандидата педагогических наук» и «кандидата психологических наук», членом Научно-методического совета Российского общества преподавателей русского языка и литературы, руководителем направления тестирования РОПРЯЛ. Руководит аспирантами и соискателями.

В 2003 году Т.М. Балыхина избрана академиком Международной академии наук педагогического образования.

За активную и плодотворную педагогическую работу, деятельность в деле распространения русского языка в России и за рубежом, а также за проведение международных мероприятий, связанных с пропагандой русского языка, литературы и культуры, за научно-методические разработки в области русистики Т.М. Балыхина была награждена медалью Пушкина (2000), Грамотой Министерства образования Российской Федерации (2001), Золотой медалью ВВЦ России (2002, 2003 гг.), медалью к 850-летию г. Москвы.

Балыхина Т.М. является одним из разработчиков Системы тестирования граждан иностранных стран по русскому языку (TORFL), Государственных стандартов и Типовых тестов по русскому языку как иностранному. Ею созданы: Учебная монография «Основы   теории тестов и практика тестирования (в аспекте русского языка как иностранного)» (2003), первый российский Словарь терминов и понятии тестологии (2000).

Балыхина Т.М. является одним из ведущих ученых направления тестовых форм контроля в русской лингводидактике; за активную деятельность в этой области ею получен Сертификат службы тестирования в образовании США (ETS, 2004).

Балыхина Т.М. много лет ведет учебно-методическую и научную работу в качестве преподавателя русского языка филологического факультета Российского университета дружбы народов. Ею создана научная школа, занимающаяся разработками проблем терминоведения, лингводидактики.

Профессор Балыхина Т.М. является известным в России и за рубежом специалистом, ученым в области теории и методики преподавания русского языка. Ею проведено первое в отечественной и зарубежной науке комплексное исследование организационной структуры и содержания российского филологического образования, обоснованы перспективные, инновационные пути его развития, система профессиональных компетенций филолога-русиста, дана развернутая характеристика стадий, ступеней подготовки филолога к успешной научной и преподавательской деятельности, теоретически и практически обоснована система требований в области знаний, умений, личностных качеств, профессионального мастерства филолога. Особую ценность представляет прикладной характер исследования, связанный с реализацией в системе российского образования одного из постулатов современности, сформулированного Д.С. Лихачевым: «Филология - это связь всех связей, нужная всем, кто пользуется языком». Т.М. Балыхиной описаны культурный, нравственный, духовный потенциалы филологии как совокупности наук, изучающих культуру русского, других народов, выраженную в языке и литературном творчестве; непреходящие ценности российского филологического образования, связанные с осознанием, усвоением, сохранением и передачей новым поколениям ценностей отечественной культуры и пониманием, толерантным отношением к достижениям, имеющимся в этой области у народов мира. В 2002 году за осуществленное исследование, представленное в монографии «Структура и содержание российского филологического образования. Методологические проблемы обучения русскому языку», Т.М. Балыхина была награждена Золотой медалью ВВЦ Российской Федерации.

  За последние годы ею опубликован ряд научных и научно-методических работ по проблемам модернизации высшего, в том числе постградуального, филологического и педагогического образования в контексте Болонского процесса; по вопросам языковой прагматики, межкультурного взаимодействия, в которых раскрываются проблемы открытости цивилизаций к диалогу, роль русского языкового пространства и вопросы межкультурного и межконфессионального диалога в системе образования в Европе, миссия преподавателя русского языка и культуры в международно-ориентированной деятельности современного российского университета, разнообразие теорий и практик в преподавании языков и сохранение русского языка в семьях соотечественников, актуальные тенденции в русском языке и современное речетворчество.

Балыхина Т.М. является одним из первых исследователей в области оценки состояния образования, обучения русскому языку, базирующейся на достижениях теории педагогических измерений. Ею проводится концептуально-методологическое изучение различных аспектов качества обучения русскому языку как родному, как иностранному, исследуются проблемы конструирования лингводидактических тестов и интерпретации результатов тестирования в управлении качеством обучения русскому языку. В 2002 году в Российском университете дружбы народов по инициативе Т.М. Балыхиной и с ее участием была создана первая в России кафедра тестологии, предоставляющая возможность получения дополнительного профессионального образования и квалификации тестолога, специалиста в области педагогических измерений. Профессорско-преподавательский состав кафедры под руководством Т.М. Балыхиной принимал участие в масштабных исследованиях социально-педагогического эксперимента по введению единого государственного экзамена, осуществлял научно-методическую подготовку кадров для ЕГЭ. Кафедрой подготовлены монографии, учебники и учебные пособия, сборники научных трудов, проведены научные семинары, курсы повышения квалификации, связанные с освоением достижений теории измерений в педагогике, с анализом традиционных и инновационных контрольно-оценочных процессов и видов измерителей с позиций их полноты, непротиворечивости, значимости в менеджменте качества образования, адекватности задачам модернизации всех ступеней и уровней отечественной общеобразовательной и высшей школы.

 В работах Т.М. Балыхиной, связанных с данным аспектом научной и научно-практической деятельности, разрабатывается профессиограмма специалиста-тестолога, проблемы качественных характеристик тестов: валидности, надежности, технологичности; проблемы глобализации профессий и актуальности профессионально-ориентированного тестирования, психологические, этнопедагогические, психолингвистические основы контрольно-оценочной деятельности. Она является членом редколлегии и автором регулярных публикаций в научно-методическом журнале «Оценка качества», издаваемого Службой по надзору в образовании и Федеральным институтом педагогических измерений Министерства образования и науки России.

С 1995 года Т.М. Балыхина участвует в разработке научной концепции и создании Российской системы тестирования граждан зарубежных стран по русскому языку (ТРКИ-TORFL), государственных требований, типовых тестов, других научных и научно-методических материалов в области лингводидактического тестирования. Она является одним из ведущих отечественных ученых по теоретической разработке и практическому внедрению европейских стандартов и тестовых форм контроля в преподавание русского языка как иностранного. В 2004 году она прошла обучение в Международном институте (Global Institute) Службы тестирования в образовании (г. Принстон, США) и получила Сертификат Службы, удостоверяющий ее компетентность в теории и практике разработки тестов. Балыхина Т.М. – автор известных и авторитетных в России и за рубежом научных и научно-методических изданий: справочника «Что такое русский тест? Российская система тестирования граждан зарубежных стран по русскому языку», монографии «Основы теории тестов и практика тестирования (в аспекте русского языка как иностранного)», первого отечественного словаря «Словарь терминов и понятий тестологии», учебного пособия «Адаптационные тесты по русскому языку», допущенных Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебных пособий для высших учебных заведений. Научные изыскания Т.М. Балыхиной в области этнометодики легли в основу созданных ею и ее учениками национально-ориентированных тестов для японцев, китайцев, арабов, монголов, вьетнамцев.

 Возглавляемый Т.М. Балыхиной факультет повышения квалификации преподавателей русского языка Российского университета дружбы народов является одним из ведущих научно-педагогических коллективов в системе постдипломного образования, он широко известен как в России, так и за рубежом. За инновационность в сфере научных разработок, весомый научный и педагогический вклад в разработку дидактики обучения русскому языку как иностранному в полиэтнической среде Российского университета дружбы народов, за активное научное участие в Инновационной образовательной программе «Образование», создание системы дистанционных и мультимедийных учебных пособий, за многогранную деятельность по укреплению позиций русского языка, культуры и пропаганде российской науки и образования в мире научно-педагогический коллектив, руководимый Т.М. Балыхиной, признан по итогам конкурса ведущим в РУДН.

 За последние пять лет Т.М. Балыхина неоднократно выступала с докладами и сообщениями на российских и международных симпозиумах, конференциях, конгрессах:

- Методика обучения русскому языку в контексте стратегий и перспектив развития высшей школы России. Ростов, 2004;

- Филологическое образование в России: обучение в аспирантуре как ступень непрерывного формирования профессиональной компетенции филолога. Улаанбатор, 2004;

- Способы и приемы педагогического слушания как компонента лингводидактического дискурса. Белгород, 2005;

- Судьба русского языка и методики его преподавания в современной социокультурной ситуации. Ханой, 2005;

- Портрет русского языка рубежа веков. София, 2005;

- Деятельность преподавателя как развивающаяся система. Москва, 2006;

- Письменная речь как фактор интеллектуального развития и социальной адаптации личности. Чита, 2006;

- Инновационный потенциал системы повышения квалификации филолога-русиста. Тула, 2006;

- Совершенствование методики преподавания русского языка в высших учебных заведениях Китайской Народной Республики. Пекин, 2006;

- Форум русистов России и стран Северной Африки и Ближнего Востока. Каир, 2006;

- В «фокусе» лингводидактики – дети. Баку, 2007;

- Психологические аспекты компьютерной лингводидактики. Куала-Лумпур, 2007;

- Русский язык и русская речь: парадоксы современности. Washington, 2007;

- Конфликтологическая компетентность педагога в вузе. Москва: Высшее образование сегодня, 2007;

- Проблема активности личности в обучении. Минск, 2007;

- Актуальные вопросы современной русской лингводидактики. Новое в преподавании русского языка и литературы. Киев, 2007;

- Многонациональная Европа и русский язык: тестирование, учреждения и средства для новой медиации. Форли, 2008.

 Результаты научной работы профессора Т.М. Балыхиной широко используются в учебно-педагогическом процессе при подготовке студентов, аспирантов, стажеров, докторантов. Ею подготовлены и читаются систематические курсы по теории и практике обучения и воспитания в аспекте русского языка как иностранного, актуальным процессам в современном русском языке и современной речи, методике обучения профессионально-деловому общению, методике обучения русской лексике, основам теории измерений в лингводидактике. По ее инициативе и при ее участии в РУДН созданы Центр научно-педагогических инноваций, Международный центр тестирования, кафедра компьютерной лингводидактики, в рамках которых продолжается проведение многоаспектных исследований по актуальным проблемам филологии, педагогики, лингводидактики.

 Под руководством Т.М. Балыхиной подготовлены и защищены 20 кандидатских и 8 докторских диссертации. Ее ученики в науке руководят факультетами и кафедрами не только в России (Российский университет дружбы народов, Оренбургский государственный университет, Калужский государственный педагогический университет и др.), но и в зарубежных странах (Китай, Вьетнам).

 На протяжении ряда лет профессор Балыхина Т.М. возглавляет в РУДН докторский специализированный совет по защите диссертаций в области педагогики, психологии, теории и методики обучения и воспитания по специальностям 13.00.01, 13.00.02, 19.00.01; она является активным членом докторского специализированного совета по теории и методике обучения и воспитания (русский язык) МГУ им. М.В. Ломоносова. С 2004 года является членом Экспертного совета по педагогике и психологии ВАК РФ.

Под руководством Т.М. Балыхиной проводились международные конференции, Недели русского языка и российского образования в Монголии, Китае, Венесуэле, Мексике, Японии, Азербайджане, Армении, Туркмении; международные региональные Форумы ученых и преподавателей-русистов во Вьетнаме, Малайзии, США, Канаде, Египте, Турции, Латвии, Эстонии и т.д.

Профессор Т.М. Балыхина ведет большую общественную работу. В течение ряда лет она является членом Межведомственной комиссии по русскому языку Министерства образования и науки Российской Федерации, членом Президиума Ученого совета и членом Ученого совета Российского университета дружбы народов, Комиссии по университетскому менеджменту, членом редакционных советов журналов «Русский язык за рубежом», «Школа будущего», редактором журнала «Вестник Российского университета дружбы народов. Серия «Вопросы образования: Языки и специальность».