他的主要艺术成就在抒情诗上。在创作中，他首先著力的是塑造特具个性的抒情形象，深受徐志摩飘逸潇洒诗风的影响，但更写出了自己的纤柔、婉丽以及那淡淡的哀愁。这种超然于现实和时代之外的浅吟低唱，很能代表后期“新月”诗人的共同特色。

　　综观陈梦家的诗作，可以体味到一个飘逸的虔诚的青年诗人的总体形象。阅陈梦家的诗，处处感受到一种纯练而质朴的美。陈梦家的诗意境和风格虽淡如轻烟，“却不陷于一看兴尽的境地”(希隽：《论〈梦家诗集〉》)，给人无穷的回味。他的诗具有丰富的哲学意味与深沉的内蕴。但正如臧克家所评价陈梦家的：“他是一个有宗教信仰的人，年轻，高才，缺乏的是实生活，是人生艰苦的磨炼。”(《我的诗生活》)因而他的歌喉始终没有融人大时代的群众的合唱中。

　　考古和古文字学

　　陈梦家是新月派的重要诗人，更是我国现代著名的古文字学家、考古学家。陈梦家先生因研究古代宗教、神话、礼俗而治古文字，再由研究古文字而转入研究古史及考古学。在甲骨学、西周铜器断代及简牍研究方面，均卓有建树，为国内外学术界所推重。

　　他在古文字学领域的贡献主要集中在他对甲骨文、殷周铜器铭文、汉简和古代文献的综合研究方面。

　　甲骨文

　　他对甲骨文的研究一开始比较注重文字的分析和寻求卜辞中的礼俗。后从青铜器断代研究中得到启示，从断代入手全面研究卜辞。他在甲骨文研究方面的代表作为《殷墟卜辞总述》(科学出版社，1956年)。该书是甲骨学史上少见的较早的大型综合性研究著作。全书70多万字，共分20章。从语言文字学角度看，其中的“文字”“文法”两章最为重要。在“文字”一章中，他概述了以前诸甲骨学家对甲骨文的考释方法，同时他还对汉字的起源及构造提出了自己独特的看法，并密切联系汉语特点开查汉字的构造。在“文法”一章中，他提出卜辞是研究中国语法史的最早材料，可以从中开始寻求汉语语法发展的规律。该书对研究古代史地、语言文字和考古学都具有重要的参考价值，在国内外产生较大影响。他在铜器研究方面的代表作是《西周铜器断代》(分6期连载于1955年～1956年的《考古学报》上)。其中详细记述了不同时代的各类铜器98件。每件都记录了全篇铭文的释文，并加以详尽的诠释，有的甚至史逐字逐句地讨论。所以其中包括许多考释文字、词语，探求语法规则及语义的资料。这对研究上古汉语及汉语史很有参考价值。

　　汉简

　　他对汉简研究的成果主要集中于《武威汉简》(文物出版社，1964年)和《汉简缀述》(中华书局，1980年)两本书中。60年代，陈梦家集中精力于汉简，整理研究甘肃武威磨嘴子出土东汉简，出版为《武威汉简》一书。他还写了论文多篇，当时只发表了一部分，后辑集为《汉简缀述》，于1980年印行，书中对敦煌、居延等地汉简作了广泛的探讨。

　　青铜器

　　在青铜器方面著作最多,注意青铜器的形态学研究及分期标准。在《考古学报》发表的《殷代铜器》(第7册，1954)、《西周铜器断代》(第9册，1955;至1956年第4期)为其代表作。后者只连载6篇，其余遗稿已由考古研究所整理待印。他所搜集的海外所藏青铜器资料,已辑印的有《美帝国主义劫掠的我国殷周铜器集录》。

　　古代文献

　　陈梦家还有一此关于古代史和古文献的著作，如《尚书通论》、《西周年代考》、《六国纪年》等。《六国纪年》一书也利用了战国文字资料。