Równolegle z praktyką medyczną, Paweł Goldstein prowadził badania naukowe na temat neurochirurgii i onkologii w pracowni neurobiologii Towarzystwa Naukowego Warszawskiego. Przeprowadził także szereg nowatorskich operacji, m.in. jako jeden z pierwszych chirurgów na ziemiach polskich wykonywał sympatektomię okołotętniczą metodą Lericha oraz torakoplastykę metodą Sauerbrucha. W 1926 uczestniczył w polskiej reprezentacji na VII zjeździe Międzynarodowego Stowarzyszenia Chirurgii ISS/SIC we Włoszech.
Przez wiele lat przewodniczył jednemu z warszawskich kół Bratniej Pomocy, udzielał się także w ramach warszawskiej Izby Lekarskiej i Towarzystwa Medycyny Społecznej. W latach 30. XX wieku otworzył w Warszawie własną klinikę chirurgiczną, z własnych środków wyposażył także sale operacyjne w sanatorium przeciwgruźliczym towarzystwa Brijus w Otwocku. Pod jego kierownictwem przy szpitalu na Czystem powstawał także Instytut Patologiczny, jednak placówki nie udało się ukończyć do wybuchu wojny w 1939 roku.