Tasa-arvovaltuutettu on tehnyt työtä sukupuolivähemmistöjen aseman parantamiseksi Suomessa. Sukupuolivähemmistöjen asemaa on käsitelty myös tasa-arvovaltuutetun kansainvälisessä yhteistyössä.
Tasa-arvovaltuutetun työssä on korostunut voimakkaasti ihmisoikeus- ja perusoikeusnäkökulma. Tasa-arvovaltuutettu on aktiivisesti vaatinut, että sukupuolivähemmistöjen syrjintäsuojasta ja tasa-arvoisen aseman edistämisestä on saatava laintasoiset säännökset. 1.1.2015 voimaan tulleilla tasa-arvolain muutoksilla on lakiin kirjattu nimenomaiset syrjinnän kiellot sukupuoli-identiteetin ja sukupuolen ilmaisun perusteella sekä velvoitteet ennaltaehkäistä syrjintää.
Tasa-arvovaltuutettu on pyrkinyt työllään osaltaan vähentämään sitä näkymättömyyttä ja syrjintää, jota sukupuolivähemmistöihin kuuluvat henkilöt edelleen kohtaavat. Tasa-arvovaltuutettu on mm. neuvonut syrjintää epäileviä, pyytänyt selvityksiä, antanut sukupuolivähemmistöjen asemaa koskevia lausuntoja sekä neuvotellut viranomaisten ja muiden toimijoiden kanssa.
Vuonna 2012 tasa-arvovaltuutettu julkaisi oman selvityksensä sukupuolivähemmistöjen asemasta. Asiallisen tiedon puutteen lisäksi esiin nousi monia ongelmia: syrjintä, translain epäkohdat kuten lisääntymiskyvyttömyysvaatimus, väestötieto- ja nimiasiat, sairausvakuutuksen korvauskäytännöt, vanhentuneet tautiluokitukset sekä intersukupuolisten lasten hoitokäytännöt. Tasa-arvovaltuutettu on tehnyt työtä syrjivien käytäntöjen muuttamiseksi.
Seta ry antoi vuonna 2012 Asiallisen tiedon omena -palkinnon tasa-arvovaltuutettu Pirkko Mäkiselle. Palkinto myönnettiin tasa-arvovaltuutetulle viranomaisen tekemästä pioneerityöstä transihmisten ja intersukupuolisten henkilöiden oikeuksien puolesta.
Yhteistyö muun muassa sukupuolivähemmistöjen oikeuksia ajavien järjestöjen kanssa on tasa-arvovaltuutetulle tärkeää tiedon saamiseksi heidän asemastaan. Tasa-arvovaltuutettu tekee yhteistyötä erityisesti Trasek ry:n, DreamWearClub ry:n, Setan ja Intersukupuolisten ihmisoikeudet ISIO ry:n kanssa.