溥心畬學習書畫，是從家中豐富的古書畫收藏自行揣摩，師法對象，楷書以唐裴休（791-864）〈圭峰禪師碑〉為基礎，繪畫則由南宋馬遠（活動於1190-1224）、夏珪（活動於1195-1224）及明代浙派名家入手，並能融會諸家特色，發展出秀逸淡雅、溫潤清麗的風格。無論書法的行、草、篆、隸各體，繪畫的山水、樓閣、人物、花鳥、走獸等題材，無不擅長，可說是一位全能書畫家。
溥心畬曾被譽為「文人畫的最後一筆」，雖然世人推崇他詩書畫三絕，但他寧可被視為學者，教導學生也強調必須先飽讀詩書。他的畫作常取材於文學，從題材到造型，均讓人耳目一新。來臺後，對台灣風物頗多紀實性的寫生，並經常輔以長篇題記，寄意深遠。