张维屏少时就有诗才，闻名乡里。鸦片战争爆发后，张维屏目睹英国对中国的野蛮侵略，激发了爱国热情，写出了歌颂三元里人民抗英斗争的《三元里》，赞扬陈连升、葛云飞、陈化成捐躯报国的《三将军歌》等。这些诗篇在当时流传很广，影响很大，成为鼓舞爱国主义的有力武器，在中国文学史上占有重要的地位，也是研究鸦片战争史的可贵资料。已故的著名文学家阿英(钱杏邨)曾称赞张维屏的这些诗是鸦片战争中“最具有灿烂不朽光辉”的“英雄史诗”。
张维屏在嘉庆、道光年间以诗著称，与黄培芳、谭敬昭号称“粤东三子”。鸦片战争前，他受到诗坛耆宿翁方纲、曾燠 的赏识，又与宣南诗社中成员交往唱酬，诗篇内容大多是山水、闲情、赠答，夹杂一些壮志蹉跎的感慨。只有少数反映现实的篇章。如“体近谣谚”的《县言》组诗等，暴露了吏胥贪婪毒狠的面目；《黄梅大水行》、《催科》等，表现了对人民疾苦的关怀。鸦片战争期间，是他诗情最激昂的时期，写下了《三将军歌》、《江海》、《书愤》、《孤坐》、《海门》、《雨前》等一系列爱国诗篇，表彰抗战，指斥投降。特别是《三元里》，是这一时期诗坛少见的歌咏人民自发反帝斗争的佳篇。
张维屏认为“诗固出于性情”(《陈清端公诗集序》)，写诗当如造物之自然。他的诗以明白晓畅的语言写真情实景，于白描笔墨中又时见含蓄凝炼。故林昌彝说他“警炼异常”（《射鹰楼诗话》卷十三）。他引新事物入诗，如写火轮船、世界地图等，表现了近代诗突破传统题材、展拓诗境的趋向。张维屏古文也有一定成就。恽敬称誉他为“岭外柳仲涂”（《送恽子居还常州》诗注）。他批评当时古文两大病，即“陈言”与“赝古”，提出“不拘成见，不囿偏隅，随感而通，因物以付，如风行水，如水行地”（《复龚定庵舍人书》）。他的文章不拘体格，随意挥洒，如《释涉川片云行草序》就云生发，《十二石山斋记》依石立论，都表现出“意新格创”（许应騤评《情释》语）的特色。
张维屏著有《张南山全集》，汇集诗人各种著述刻本。其中《松心诗略》,亦称《松心十录》，共10集，是其门人选全诗十之二三而成，为今传张诗最多之本。道光末年刻文有《松心文钞》10卷、《松心骈体文钞》。尚有《听松庐诗话》、《艺谈录》、《国朝诗人征略》等有关谈诗及文献掌故著作。