1904年，王国维运用叔本华的悲观哲学诠释《红楼梦》中人物的悲剧命运，他认为，无论是个人还是种族都是为了延续生命，生命的本质就是欲望。《红楼梦》的精神就在于授人以解脱之道，真正揭示了人生痛苦的真相。《红楼梦评论》首先建立了以哲学和美学双重理论基础的文学批评体系，目前中国蔚为大观的红学研究风潮正是从王国维开始的。这本书正是王国维学习西方知识时完成的，明显可见他“取异族之故书与吾国之旧籍互相补正”。

1908年，《人间词话》发表在以章太炎、刘师培为代表人物的《国粹学报》上，开篇提出“词以境界为最上。有境界则自成高格，自有名句。五代北宋之词所以独绝者在此。”并写道：“古之成大事业大学问者，必经过三种之境界。‘昨夜西风雕碧树，独上高楼，望尽天涯路’（晏殊）此第一境界也；‘衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴’（柳永）此第二境界也；‘众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处’（辛弃疾）此第三境界也。”这个说法其实是指出了做学问的道路，意思是没有登高望远，无以确定有价值的探索目标；没有对寻求的迫切愿望和自信，难以面对征程的漫长和艰辛；没有千百度的求索，就不会有瞬间的顿悟！

王国维“取外来之观念与固有之材料相互参证”，以西方美学思想与中国古典美学思想相结合写成的《人间词话》，是中国近代史上的文学批评力作。

在戏曲研究方面，王国维也取得了相当高的成就。梁启超在《中国近三百年学术史》中盛赞：“最近王静安国维治曲学最有条贯，著有《戏曲考原》、《曲录》、《宋元戏曲史》等书，曲学将来能成为专门之学，则静安先生当为不祧祖矣。”《宋元戏曲史》以宋、元两朝为重点，论述中国戏曲形成过程，征引历代有关资料，说明其源流演变。书中介绍了古代巫者的装神和娱神；春秋战国时代娼优的戏谑和讽谏；汉代的角牴戏；唐代的歌舞戏、滑稽戏、参军戏等，其中王国维推举元曲为最自然的文学。《宋元戏曲史》是中国第一部系统研究戏曲发展史的专著。

王国维在日本的五年，研读经疏，旁治古文字声韵，考证殷墟文字。由于这些是他的信仰之寄托，所以在这个方面他用力最勤、成就最大。他的研究方法大都是从清代学者的书中得来的，罗振玉在所作《观堂集林》序中说，王国维的研究方法很近似乾嘉时期最富有求实精神的程瑶田，他根据实物考定古代制度，并以此权衡古今学者是非。王国维也是以这种方法进行分析研究的。另外对王国维影响较大的晚清学者是他的同乡孙诒让，孙氏是清末浙江学者中声誉最高、成就最大的一个，他治学范围广博，自言“治古文大篆之学四十年，所见彝器款识逾二千种”。19世纪中叶，甲骨文出土后，孙氏首先写成《契文举例》；并进一步采用金文甲骨，向上推古人造字的根源，纠正许慎《说文解字》的错误，作《名原》两卷。王国维的研究方法和路径与孙氏非常相近，不过他不是停留在辨认字义上，而是“取地下之实物与纸上之遗文互相释证”，经过分析，发现了卜辞上所记载的先公先王的名字，写成《殷墟卜辞所见先公先王考》及《续考》，列出了殷代王朝的世系，证明了司马迁的《史记·殷本纪》绝大部分是可靠的记载，把中国有据可考的历史向前推进了1000年。不仅如此，他还根据甲骨金文，参考经传记载，来证明殷代祀典和传统之制与周朝不同，以此考证写成了古史名著《殷周制度论》，认为“殷周间之大变革，自其表言之，不过一家一姓之兴亡，与都邑之转移；自其里言之，则旧制度废而新制度兴，旧文化废而新文化兴”。这个论断给后来的史学家们以很大的启示。

王国维做学问既吸取了乾嘉时代学者实事求实的方法，又有贯通中西的开阔眼界，在古史研究上开创了“二重证据法”，即强调古文字古器物之学与经史之学互为表里，互相印证，不可偏废，才能得“古人之真”。这种不鄙薄古人、不轻视今人的客观态度也正是他“独立之精神、自由之意志”的学术品格的体现，正因如此，方有他学术上的巨大成果。郭沫若以他浪漫主义的语言特征称赞：“他（王国维）遗留给我们的是他知识的产品，那好象一座崔巍的楼阁，在几千年来旧学的城垒上，粲然放出了一段异样的光辉。”