在斯坦福求學時，米爾格羅姆師從“博弈論四人幫”之一的威爾遜（Robert Wilson）教授，并在其指導下完成了關于拍賣的博士論文。從此，他便和拍賣結下了不解之緣，其提出的“相關評價”、“聯(lián)系原理”（linkage principle），以及對于“同時向上叫價拍賣”（simultaneous ascending auction）的設計都極大豐富了拍賣理論的內容。其著作《競爭拍賣的信息結構》、《拍賣理論與實務》已經成為了這個領域的經典。除了對拍賣理論有深入研究外，他還致力于把理論應用于實踐之中，其得意之作就是成功設計了美國電訊市場的拍賣機制。除拍賣理論外，他還在激勵與組織、數(shù)理經濟與博弈論、網絡經濟、價格戰(zhàn)略、精算科學等領域多有著述。

2020年10月12日，獲得2020年諾貝爾經濟學獎。