黄宗羲学问极博，思想深邃，著作宏富，一生著述多至50余种，300多卷，其中最为重要的有《明儒学案》《宋元学案》《明夷待访录》《孟子师说》《葬制或问》《破邪论》《思旧录》《易学象数论》《明文海》《行朝录》《今水经》《大统历推法》《四明山志》等。
黄宗羲提出“天下为主，君为客”的民主思想。他说“天下之治乱，不在一姓之兴亡，而在万民之忧乐”，主张以“天下之法”取代皇帝的“一家之法”，从而限制君权，保证人民的基本权利。黄宗羲的政治主张抨击了封建君主专制制度，有极其重要的意义，对其后反专制斗争起了积极的推动作用。
天文历算
黄宗羲精通天文历算和数学。他用推算日食的方法和阎若璩等人考证古文《尚书》是系古人伪作，给当时思想界带来很大震动。黄宗羲通过对照《国语》，认为古文《尚书·汤诰》是后人“误袭周制以为《汤诰》”。并得结论“今因推日食于昭十七年六月”（鲁昭公十七年夏六月甲戌朔日），“可见《夏书》本文不同孔书、左氏而非伪也，则不能不致疑于古文矣”。西人FredEspenak的数据表明黄宗羲的推算完全正确。沈括之说，世后没人怀疑。黄宗羲作《春秋日食历》，对此观点进行进行了分析和修正。
黄宗羲用西汉三统历推算出鲁庄公十八年二月是否有闰，并用授时历并参考西方历法，说明了比月频食是不可能发生的。黄宗羲发现《春秋》中记载的两次比月食都是“前食而后不食”，并论证了《春秋》中鲁襄公二十四年有关月食的记录是错误的，而鲁庄公十八年三月日食记录是可靠。
黄宗羲用历算的方法对武王伐纣的确切年代进行了探讨，写有《历代甲子考》。他重新推算了孔子的确切生辰日期，并论证了周正建子和周历改月。
黄宗羲参考西方天文学中本均轮的理论（托勒密的理论）考察了中国“日高于月”的说法。
数学地理
黄宗羲在有限性、无限性的观念认识上亦有所建树。他在数学上纠正了朱熹《壶说书》中的相关错误。分析了明朝流行的算盘和《数术记遗》中记载的计算器的区别。他对乡射侯制进行了详细数学分析。
黄宗羲亦对中国和西方数学进行了平行比较，但由于时代的局限性，他认为西方数学中的一些概念方法不过是对中国古代算术的窃取和修改。
黄宗羲详细刊校了《水经注》，批驳了“分野说”。
个人著述
黄宗羲一生著述大致依史学、经学、地理、律历、数学、诗文杂著为类，多至50余种，300多卷，其中最为重要的有《明儒学案》《宋元学案》《明夷待访录》《孟子师说》《葬制或问》《破邪论》《思旧录》《易学象数论》《明文海》《行朝录》《今水经》《大统历推法》《四明山志》等。黄宗羲生前曾自己整理编定《南雷文案》，又删订为《南雷文定》《文约》。
浙江古籍出版社2005年刊印的《黄宗羲全集》（12册），精装，沈善洪主编，吴光执行主编，是收集黄宗羲诗文最全的版本。