黄宗羲在青少年时代曾写过不少应酬唱和的诗文，也写过学术专著，今保存下来的有《西台恸哭记注》（写于崇祯十一年，时二十九岁）、《四明山古迹记》（写于崇祯十五年时三十三岁，原稿五卷，康熙十二年改定为《四明山志》九卷）余皆不见。明朝灭亡的历史事实给黄宗羲以极大震动，于是他开始认真总结历史教训，决心为后人留下一些对经世治国有价值的言论文章。流传后世的梨洲遗著，绝大多数是作于顺治十年（1653年，时四十四岁）之后，特别是在康熙时写的。著书立说，这是黄宗羲后半生的主要活动内容。
顺治十年三月，鲁王朱以海在金门岛宣布取消“监国”称号。九月，黄宗羲写下了第一部重要的政治思想著作《留书》一卷八篇。在该书《自序》中写道：
古之君子著书，不惟其言之，惟其行之也。仆生尘冥之中，治乱之故，观之也熟；农琐余隙，条其大者，为书八篇。……自有宇宙以来，著书者何限？或以私意搀入其间，其留亦为无用。吾之言非一人之私言也，后之人苟有因吾言而行之者，又何异乎吾之自行其言乎？是故其书不可不留也。
这表明他著书目的，在于总结历史上的“治乱之故”，为后世立言。
黄宗羲在《留书》中表达了强烈的反清民族主义精神。他把清朝说成“伪朝”，把清帝骂作“虏酋”，把历史上少数民族对中国的统治视为“夷狄作乱”，甚至把《宋史》、《元史》的修撰者对辽、金、元政权的承认比作“为虎作伥”。他在书中总结了明亡教训，认为明朝卫所制度腐败、宦官专政、土地与赋税制度不合理、科举制压抑人才等等，都是导致亡国的原因，但在另一方面也因有“夷狄”作乱，因此提出了“自三代以后，乱天下者无如夷狄”，而“夷狄”所以能够“乱天下”，又在于秦以后“废封建之罪”。这就把批判的锋芒指向了中央集权的封建君主专制制度，为他后来写作《明夷待访录》埋下了伏笔。
时隔十年，即康熙元年至二年，南方抗清斗争相继失败，清朝统治日趋巩固，黄宗羲对于恢复明室已经不抱希望，但他并不承认新皇朝统治的合法性，而认为当时“乱运未终”，治世有待未来。于是他在《留书》八篇基础上，加以扩充，写下了为后世“条具为治大法”的《明夷待访录》。在这部名著中，黄宗羲不再像《留书》那样仅把批判矛头指向腐败的明皇朝和来自“夷狄”的清皇朝，而是指向了秦汉以来统治中国近两千年的封建君主专制制度，破天荒第一次揭示了“为天下之大害者君而已矣”。他从政治、经济、法律、军事、教育、文化等各个方面提出了具有民主启蒙思想倾向的政治纲领，设计了未来理想社会的蓝图。
从康熙七年至十四年，黄宗羲经历七个寒暑，披阅千余家文集，编定了规模宏大的《明文案》二百十七卷。他在《明文案序》中申明自己选文的目的是为了发掘有明“三百年人士之精神”，要从“埋没于应酬讹杂之内，堆积几案”的千家文集中洗涤“情至之语”。他对自己的劳动很满意，认为《明文案》可与前人编的《昭明文选》、《唐文粹》、《宋文鉴》、《元文类》媲美，自信 “有某兹选，彼千家之文集庞然无物，即尽投之水火不为过矣”。
《明文案》编成之时，黄宗羲年已六十六岁，但他仍然不辞劳苦地搜阅明人文集，曾多次长途跋涉到江苏昆山徐乾学家藏书楼（即“传是楼”）看书抄书，前后经历约二十年，终于在康熙三十二年（1693）八十四岁高龄时将《明文案》扩编成为《明文海》，计四百八十二卷。全书由黄宗羲亲定体例、写定目录，内文由其子弟抄录，宗羲亲作批注。书成以后，宗羲曾对儿子黄百家说：“非此不足存一代之书。”《四库全书总目·〈明文海〉提要》称赞此书“搜罗极富，所阅明人文集几至二千余家”、“可谓一代文章之渊薮，考明人著作者，必当以是编为极备矣！”
康熙十五年至二十四年（1676 —1685）间，黄宗羲编撰了另一部学术巨著——《明儒学案》六十二卷，近百万字。全书分立学案十九个，以王阳明学派为主流，兼述各家各派，记载了明代二百多名学者的事迹、言论和学术思想，是一部系统总结有明一代学术发展演变状况的断代学术思想史专著。他在叙述和评论各家各派的学术源流和思想倾向时，能做到“分其宗旨，别其源流”，又注意存录各个案主的“一偏之见”和“相反之论”。书成之后，学者纷纷抄传，推崇备至。与宗羲同时代的学者汤斌称赞《明儒学案》“如大禹导山导水，脉络分明；事功文章，经纬灿然。真儒林之巨海，吾党之斗杓也”。全祖望则称此书为“有明三百年儒林之薮也”。
继《明儒学案》以后，黄宗羲又着手编著《宋儒学案》和《元儒学案》，但未能完成，而由其子黄百家、后学全祖望续编而成《宋元学案》一百卷。
通过编撰《明儒学案》和《宋元学案》，黄宗羲不仅创立了一种新的史书体裁——学案体，而且确立了以“一本而万殊”的真理论为指导的学术史观。在哲学理论方面，他批判地总结了宋元明近七百年的理论思维成果，沿着他的老师刘宗周开拓的批评程朱理学、修正阳明心学的路子，在宇宙本原问题上坚持了唯物主义的“理气统一”论，认为“通天地，亘古今，无非一气而已”，指出理与气是“一物而两名，非两物而一体”，“理为气之理，无气则无理”；在主客体关系问题上则力图建立他的“理气心性统一”论，说“在天为气者在人为心，在天为理者在人为性，理气如是则心性亦如是，决无异同”，又说：“盈天地皆心也。人与天地万物为一体，故穷天地万物之理，即在吾心之中。”他在早些年（顺治年间）所写的《子刘子行状》和《孟子师说》等哲学著作中也反映了他的哲学思想受刘宗周的影响比较大。
作为一个明朝的“遗民”，黄宗羲感到有责任整理和保存宋元以来特别是明代的历史文献资料，以总结历史经验，为统治者的借鉴。他除了编选宋、元、明三代的“文案”、“学案”之外，又用了大量精力编辑《明史案》，完成了《行朝录》、《弘光实录抄》、《四明山志》等重要的历史、地理专著，还编纂了《东浙文统》（已佚）和《黄氏捃残集》等地方文献资料。在宋、元史的整理方面，则纂辑了《宋史丛目补遗》、《续宋文鉴》、《元文抄》（今皆亡佚）等书。他的自著诗文集《南雷文定》、《南雷诗历》等也保存了许多可靠的明史资料。
黄宗羲在自然科学特别是在天文、地理、数学方面钻研颇深，成绩显著。他的自然科学著作计二十余种，较有代表性的是：《授时历故》、《授时历法假如》、《西洋历法假如》、《回回历法假如》；《今水经》；《勾股图说》、《开方命算》、《测圆要义》等，可惜多数已经亡佚了。
黄宗羲博学多才，著述宏富，涉及政治、经济、历史、哲学、天文、地理、数学、文学、宗教等众多学科。但其著作散亡严重、汇刊不全。旧史家对他的遗著，或者录其要而失其全，或者考辨未精、真伪不分，以致后代以讹传讹，很有详记之必要。
黄宗羲的著作总数有一百十多种，一千三百多卷，二千万字以上。今分类列目如下：
1.文选汇编类十八种，存、佚各九种（以下有* 者为佚著）：
《明文案》二一七卷，《明文海》四八二卷，《明文授读》六二卷，《姚江逸诗》十五卷，《黄氏捃残集》七卷，《剡源文抄》四卷，《杲堂诗文抄》十三卷，《子刘子学言》二卷，《黄忠端公文集》六卷；《明史案》二四四卷*，《宋元文案》若干卷，《宋集略》若干卷*，《元集略》若干卷*，《宋史丛目补遗》三卷*，《续宋文鉴》若干卷*，《宋诗抄》若干卷*，《元文抄》若干卷*，《正气录》一卷*；
2.专著类六十八种，存二十八种，佚四十种：
《留书》一卷，《明夷待访录》二卷（今存一卷），《破邪论》一卷，《汰存录》一卷，《易学象数论》六卷，《深衣考》一卷，《子刘子行状》二卷，《孟子师说》二卷（今分七卷），《思旧录》二卷（今存一卷），《黄氏家录》一卷，《葬制或问》一篇，《梨洲末命》一篇，《明儒学案》六二卷，《宋元学案》一○○卷（初由宗羲主编，未成书，后由黄百家、全祖望续成，王梓材校定），《弘光实录抄》四卷，《行朝录》三卷（分《隆武纪年》、《赣州失事》、《绍武争立》、《鲁纪年》、《舟山兴废》、《日本乞师》、《四明山寨》、《赐姓始末》十篇，《海外恸哭记》一卷，《西台恸哭记注》一卷，《冬青树引注》一卷，《金石要例》一卷）、《历代甲子考》一卷，《四明山志》九卷，《匡庐游录》一卷，《今水经》一卷，《授时历故》一卷（今本四卷系后人据原本整理之作），《授时历法假如》一卷，《西洋历法假如》一卷，《新推交食法》一卷（今本二卷系后人据原本整理之作）；《授书随笔》一卷*，《四书私说》一卷*，《六家耆法》六卷*，《理学录》一卷*，《二程学案》二卷*，《倒戈录》一卷*，《虐征录》一卷*，《邪氛录》一卷*，《明季灾异录》一卷*，《从政录》一卷*，《蕺山同志考》一卷*，《姚江琐事》二卷*，《东浙文统》若干卷*，《明史条例》一篇*，《纬书》若干卷*，《三史》若干卷*，《续时略》若干卷*，《姚江文略》若干卷*，《姚江诗略》若干卷*，《补唐诗人传》一卷*，《四明山古迹记》五卷*，《台宕纪游》一卷（一名《台雁笔记》）*，《读龟山先生字说辨》一卷*，《天一阁书目》若干卷*，《律吕新义》二卷*，《黄氏丧服制》一卷*，《自著年谱》一卷*，《忠端公祠中神弦曲》一卷*，《春秋日食历》一卷*，《回回历法假如》一卷*，《监国鲁元年丙戌大统历》一卷*，《监国鲁五年庚寅大统历》一卷*，《大统历推法》一卷*，《大统历法辨》一卷*，《时宪历法解》一卷*，《气运算法》一卷*，《勾股图说》一卷*，《开方命算》一卷*，《测圆要义》一卷*，《割圆八线解》一卷*；
3.自著诗文集类二十六种，存十八种，佚八种：
《南雷文案》十卷外一卷，《吾悔集》（即《南雷续文案》）四卷，《撰杖集》（即《南雷文案三刻》）一卷，《南雷文定》五种（《前集》十一卷，《后集》四卷，《三集》四卷，《四集》四卷，《五集》四卷，末一种又名《病榻集》、《病榻随笔》）二七卷，《南雷杂著》一卷，《南雷余集》一卷（又名《南雷集外文》），《南雷文抄》（郑祏抄本）三卷，《南雷文抄》（梨洲门人抄本）一卷，《南雷文约》四卷，《南雷诗历》三种（分三卷本、四卷本、五卷本），《匡庐行脚诗》一卷；《始学庵集》若干卷*，《庚戌集》若干卷*，《蜀山集》若干卷*，《老柳集》（庚寅至乙未年诗集）一卷*，《杏殇集》（丙申年诗集）一卷*，《金罍集》（丁酉、戊戌年诗集）一卷*，《露车集》（壬寅年诗集）一卷*，《心断集》（癸卯年诗集）一卷*，《吴艇集》（甲辰年诗集）一卷*。
此外，尚有不少诗文散存于清人诗文集和《竹桥黄氏宗谱》等书，足见宗羲著述之丰了。