Véronique Dehant arbeitet am Königlichen Observatorium von Belgien, wo sie für das operationelle Direktorat „Referenzsysteme und planetarische Wissenschaft“ verantwortlich ist. Außerdem ist sie außerordentliche Professorin an der Katholischen Universität Löwen. Sie war oder ist als Principal Investigator (PI) oder Co-Principal Investigator (Co-PI) oder Co-Investigator (Co-I) an mehreren radiowissenschaftlichen Weltraumexperimenten beteiligt, die auf die planetare Geodäsie und die Physik des Inneren von terrestrischen Planeten abzielen.
Sie ist seit 2010 Akademikerin (Königliche Akademie von Belgien; Wissenschaftsklasse), seit 2014 Doktor Honoris Causa des Pariser Observatoriums, seit 2015 „Membre Etranger“ der Académie des Sciences de Paris und wurde mit mehreren Preisen ausgezeichnet, darunter dem Descartes-Preis der Europäischen Union im Jahr 2003. Sie hat mehrere internationale Aufgaben auf Präsidentenebene übernommen, wie z. B. als Präsidentin der Sektion „Geodäsie“ der American Geophysical Union. Im Jahr 2015 erhielt sie ein Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) für das Projekt RotaNut: Rotation and Nutation of a wobbly Earth.
Sie ist Autorin von mehr als 445 Veröffentlichungen, darunter 155 referierte Publikationen, und von mehr als 975 mündlichen oder Posterpräsentationen (Stand Ende 2016).