פרופ' שפירא חוקרת את תחום הבינה המלאכותית במחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע, ומפתחת שיטות שונות של למידה חישובית - תחום שמשתמש במידע קיים, או נרכש, כדי "ללמד" מחשב לפתור ולהשתפר בפתרון של בעיות חדשות. יש לה חלק גדול בהיותה של אוניברסיטת בן-גוריון אחת המובילות בארץ במה שנוגע למחקר טכנולוגי בתחום הסייבר, בדגש על הפעלת שיטות מתחום הלמידה החישובית.
מבן-גוריון לות"ת. פרופ' ברכה שפירא | צילום: דני מכליסבשנים 2011 -2017 ניהלה פרופ' שפירא את המחלקה להנדסת מערכות תוכנה ומידע, ובהמשך הייתה סגנית דיקן הפקולטה למדעי ההנדסה. כמו כן מילאה, ועדיין ממלאת, תפקידים שונים בתעשיית ההיי-טק, בין היתר כראש תחום AI בחברת Sparks-AB וכיועצת מחקר של חברת eBay בישראל.
משנת 2021 עמדה בראש ועדת האקדמיה במועצה לקידום נשים במדע וטכנולוגיה המייעצת למשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה. במקביל היא משמשת כחברת הוועדה המייעצת בעמותה "אפיק באקדמיה" - פורום הפרופסוריות באוניברסיטאות.
בדברי ברכתו לפרופ' שפירא, אמר יו"ר המל"ג, שר החינוך יואב קיש: "פרופ' ברכה שפירא, אשר נמנית על האוכלוסייה החרדית, ראויה לכהן בוועדה לתכנון ולתקצוב, בין השאר בזכות ניסיונה האקדמי העשיר, מומחיותה והישגיה המחקריים בתחום הבינה המלאכותית והיכרותה עם הממסד האקדמי".
