郎世宁一生的主要贡献在于大胆探索西画中用的新路，熔中西画法为一炉，创造了一种前所未有的新画法、新格体，堪称郎世宁新体画。郎世宁来到中国后仔细研习了中国画的绘画技巧，他画的中国画具有坚实的写实功力，流畅地道的墨线，一丝不苟的层层晕染，外加无法效仿的颜色运用，中西合璧，焕然一新。并且以其独创的新画体博得了皇帝的赏识和信任。
从现存的郎世宁亲笔画迹来看，它既有欧洲油画如实反映现实的艺术概括，又有中国传统绘画之笔墨趣味，确有较高的艺术感染力。在雍正二年（1724年）所绘为雍正祝寿的《嵩献英芝图》中，充分展示了郎世宁的西画功底。此图造型准确、精细，以素描和明暗效果使图中物象具有比较强烈的凹凸立体感。弯曲盘旋的松树枝叶掩映，树皮斑驳，居中挺立的白鹰则极为突出，羽毛的质感很强，呼之欲出。
中国画并不仅是将山水动植物当作自然存在之物，而是要赋予所绘对象某种喻意。图中所绘苍松、雄鹰、灵芝、山石、流水，在中国文化中多寓意强健、长寿和吉祥。在色彩上，鹰白、松绿、芝棕红、土坡绛色和藤萝花粉紫，也是不同于中国传统的郎世宁风格的鲜明、绚丽和浓重。郎世宁以严谨扎实的写实功底、注重明暗效果的绘画特色，以及作品整体上浓厚的欧洲绘画风格和情调，确立了自己在宫廷画师中的地位。
传播焦点透视画
焦点透视画，是产生于欧洲的一个画种，它运用几何学、物理学、光学等，为的是在平面的画幅上更真实地表现出自然界立体状貌。这种与中国传统技法迥异的绘画方法也随欧洲传教士进入了清朝内廷，郎世宁对于这一绘画方法的传播起了极为主要的作用。当时的朝廷，也积极组织人员向郎世宁学习绘画技艺。雍正年间学者年希尧在郎世宁的帮助下，在中国首次出版了介绍西画焦点透视法的专著《视学》，序言中特别说明曾受益于翰林院画院的“郎学士”。
参与圆明园设计
乾隆年间，朝廷修建圆明园为夏宫，郎世宁又秉旨设计规划。乾隆命郎世宁起草建筑图样，告诉他说：“就采用欧夷的样式吧。”从那些带有巍峨壮丽巴洛克风格的蓝图中，可以见到建筑上的主要旨趣，大理石圆柱以及意大利式豪华富丽的螺旋形柱头装饰。不过，屋顶上金碧辉煌的琉璃瓦和用兽形装饰的飞檐，却是中国传统式样。
郎世宁并参与长春园欧洲式样建筑物的设计和施工。除了作画外，还于乾隆十二年（1747年）参与了圆明园内长春园欧洲式样建筑物（俗称西洋楼）的设计和施工，并亲手设计了著名的十二兽首铜像。大概就在郎世宁为修建长春园工作期间，他一度担任过掌管皇家园林工作的奉宸苑苑卿的职务，官职为正三品。
制作中国铜版画
铜版画是欧洲版画的一个品种，距今已经有近六百年的历史。因其所用的底版以金属材料铜为主，故称之为铜版画。铜版画的制作要求精致细腻，故耗费人力物力较多，在欧洲也被视为名贵艺术品。铜版画在康熙年间传入中国。而乾隆时由郎世宁为主创作的《平定准部回部得胜图》则是铜版画的佳作。这些画幅是根据郎世宁等人所传授的铜版画技法而制作的，可以视为中国最早的铜版画作品。
从乾隆二十七年（1762年）开始，郎世宁和王致诚、艾启蒙、安德义一起为铜版组画《乾隆平定准部回部战图》册（又称《乾隆平定西域战图》册，北京故宫博物院等很多博物馆中均有收藏）绘制图稿。铜版画草稿主要是由郎世宁负责，他画了其中的若干幅，还用拉丁文和法文写了具体说明。十六幅画稿分批运抵法国，由法国七位雕版名手分别制作。
雕版印制工作共进行了7年之久。到乾隆三十八年，两百张印成的画，连同原图稿及铜版原版，才全部运回中国，历时十一年。当看到画作成品时，乾隆皇帝相当满意。遗憾的是当这套铜版组画从法国运回中国时，郎世宁因病去世了。
后来清朝宫廷仿照《乾隆平定准部回部战图》绘刻了一系列表现征战场面的铜版组画，这些画幅是由清宫内供职的中国画家制作的，它们成为中国最早的铜版画作品。