1969 habilitierte er im Fach Physiologie mit einer Serie von Arbeiten über die autonome Regulation der Koronardurchblutung.1975 nahm er eine Professur für Physiologie am Physiologischen Institut der Universität München an. In dieser Phase beschäftigte sich Bassenge zunächst mit Fragen des Harnkonzentrationsmechanismus und des Nierenstoffwechsels, später verlagerte sich sein Fokus stärker auf das Herz-Kreislaufgebiet.
1979 folgte Prof. Bassenge dem Ruf der Universität Freiburg auf die Professur für Angewandte Physiologie der Medizinischen Fakultät. Mit dieser Professur war auch die Leitung des Instituts für Angewandte Physiologie und Balneologie verbunden, die er bis zu seiner Emeritierung im Jahr 2001 innehatte. Wissenschaftlich lag sein Fokus auf angewandter Physiologie, Herz-Kreislaufphysiologie und Pharmakologie, wobei er Systemphysiologie und Molekularmedizin von Beginn an eng verzahnt sah. Nationale und internationale Förderprojekte trugen dazu bei, wesentliche Grundlagen der Herz-Kreislaufphysiologie und -pathophysiologie zu erarbeiten. Darüber hinaus übernahm sein Institut die Aufgabe, das Kurortgesetz Baden-Württembergs hinsichtlich Qualitätsstandards, dessen Evaluierung und Zertifizierung zu realisieren.
Über die Fakultät hinaus engagierte sich Bassenge in zahlreichen medizinisch-wissenschaftlichen Fachgesellschaften, unter anderem der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie, der American Heart Association und der Deutschen Physiologischen Gesellschaft, in der er 1991 auch das Amt des Präsidenten innehatte. Auch in der DGK spielte sein Engagement eine große Rolle: als langjähriges Vorstandsmitglied prägte er unter anderem die Jahrestagung in Mannheim 1997 maßgeblich als Kongresspräsident mit. Außerdem übernahm er von 1995 bis 1997 das Amt des Präsidenten der DGK.
Nach seiner Emeritierung 2001 arbeitete er bis 2013 im Pharmazeutischen Institut der Universität Freiburg unter Prof. Schubert mit seinen ehemaligen Mitarbeitenden weiter, unterstützt von Drittmitteln der Herzstiftung und der DFG. In dieser Zeit entstanden weiterhin Buchbeiträge in physiologischen und kardiologischen Lehrbüchern. Bassenges Lebenswerk steht für die Verbindung von Grundlagenforschung, klinischer Relevanz und universitärem Gedankenaustausch. Seine Vision einer eng verzahnten Systemphysiologie, Molekularmedizin und klinischer Anwendung hat Spuren hinterlassen, die bis heute wirken.