Poza uczelnią uczestniczył w pracach towarzystw naukowych, rad naukowych i komisji, m.in.: Komisja Kompensacji Zmysłów PAN (członek od 1957 r., 1963–1966 – przewodniczący) Komitet Nauk Klinicznych PAN (1962–1966, członek) Sekcja Techniki Świetlnej PAN (1962–1966, członek) Societé Francaise d'Ophtalmologie (1956–1962 – członek tytularny, 1963–1972 – członek rzeczywisty), Consilium Europaeum Strabismi Studio Deditum, Europejska Komisja Badań nad Zezem (członek od 1964 r., 1970–1972 – wiceprzewodniczący), Polskie Towarzystwo Okulistyczne, Szczecińskie Towarzystwo Naukowe (członek zwyczajny), komitety redakcyjne czasopism „Klinika Oczna” i „Вестник офтальмологии”.
Kierunki badań i publikacje Witold Starkiewicz opublikował 111 prac naukowych (w tym ponad 30 – w językach obcych, zob. np. wykaz w bazie PubMed), cztery monografie i dwa podręczniki. Pełnił funkcję promotora w 18 przewodach doktorskich i opiekuna w dwóch przewodach habilitacyjnych. Prace naukowe dotyczyły przede wszystkim metod leczenia zeza i poszukiwań możliwości zastąpienia wzroku niewidomym. Przedmiotem publikacji Witolda Starkiewicza były również inne zagadnienia z dziedziny fizjologii i patologii wzroku oraz terapii, np. Leczenie tkankami sposobem Fiłatowa (zob.