治学
苏辙生平学问深受其父兄影响，以儒学为主，最倾慕孟子而又遍观百家。他擅长政论和史论，在政论中纵谈天下大事，如《新论》（上）说“当今天下之事，治而不至于安，乱而不至于危，纪纲粗立而不举，无急变而有缓病”，分析当时政局，颇能一针见血。《上皇帝书》说“今世之患，莫急于无财”，亦切中肯綮。史论同父兄一样，针对时弊，古为今用。《六国论》评论齐、楚、燕、赵四国不能支援前方的韩、魏，团结抗秦，暗喻北宋王朝
前方受敌而后方安乐腐败的现实。《三国论》将刘备与刘邦相比，评论刘备“智短而勇不足”，又“不知因其所不足以求胜”，也有以古鉴今的寓意。
古文写作
在古文写作上也有自己的主张。在《上枢密韩太尉书》中说：“文者，气之所形。然文不可以学而能，气可以养而致。”认为“养气”既在于内心的修养，但更重要的是依靠广阔的生活阅历。因此赞扬司马迁“行天下，周览四海名山大川，与燕赵间豪俊交游，故其文疏荡，颇有奇气”。他的文章风格汪洋澹泊，也有秀杰深醇之气。例如《黄州快哉亭记》，融写景、叙事、抒情、议论于一炉，于汪洋澹泊之中贯注着不平之气，鲜明地体现了作者散文的这种风格。
苏辙的赋也写得相当出色。例如《墨竹赋》赞美画家文同的墨竹，把竹子的情态写得细致逼真，富于诗意。
苏辙写诗力图追步苏轼，今存诗作为数也不少，但较之苏轼，不论思想和才力都要显得逊色。早年诗大都写生活琐事，咏物写景，与苏轼唱和之作尤多。风格淳朴无华，文采少逊。晚年退居颍川后，对农民生活了解较多，写出了如《秋稼》等反映现实生活较为深刻的诗。抒写个人生活感受之作，艺术成就也超过早期，如《南斋竹》：“幽居一室少尘缘，妻子相看意自闲。行到南窗修竹下，恍然如见旧溪山。”意境闲澹，情趣悠远。苏辙于诗也自有主张。他的《诗病五事》以思想内容为衡量标准，对李白、白居易、韩愈、孟郊等都有讥评。如说李白“华而不实”，说“唐人工于为诗而陋于闻道”，这看法在宋代有一定代表性。
回河争论
元丰五年（1082年）河归北流后，依然决溢不断。元祐元年（1086年）九月，朝廷命“秘书监张问相度河北水事”，十一月张问“请于南乐大名埽开直河并签河，分引水势入孙村口，以解北京向下水患”，回河东流之议复起。大臣文彦博、安焘、吕大防、王岩叟、王觌和都水王令图、王孝先、吴安持、李伟等，都力主回河东流；右相范纯仁和苏辙、曾肇、赵瞻、范百禄、王存、胡宗愈等则主张维持北流，反对回河。元祐三年六月皇帝下诏称：“黄河未复故道，终为河北之患。王孝先等所议，已尝兴役，不可中罢，宜接续工料，向去决要回复故道。三省、枢密院速与商议施行。”
苏辙面对回河加速之势，连上三疏，极力反对，大意谓：“议复故道，事之经岁，役兵二万，聚梢桩等物三十余万。方河朔灾伤困弊，而兴必不可成之功，吏民窃叹。”“今小吴决口,入地已深，而孙村所开，丈尺有限，不独不能回河，亦必不能分水。况黄河之性，急则通流，缓则淤淀，既无东西皆急之势，安有两河并行之理？纵使两河并行，未免各立堤防，其费又倍矣。”在疏中他又针对北流致“御河湮灭失馈运之利”，“恩、冀以北，涨水为害，公私损耗”，“河徙无常，万一自契丹界入海，边防失备”等三说进行了反驳，极力主张停止回河之役。元祐四年正月，朝廷下诏停止回河及修减水河；七月，冀州南宫等五埽危急，都水监仍坚主东流或“二股分行，以纾下流之患”。
八月，苏辙再次上疏称：“夏秋之交，暑雨频并。河流暴涨出岸，由孙村东行，盖每岁常事。而李伟与河埽使臣因此张皇，以分水为名，欲发回河之议，都水监从而和之。河事一兴，求无不可，况大臣以其符合己说而乐闻乎?”“臣愿急命有司，徐观水势所向,依累年涨水旧例，因其东溢，引入故道，以纾北京朝夕之忧。故道堤防坏决者，第略加修葺，免其决溢而已。至于开河、进约等事，一切毋得兴功，俟河势稍定然后议。”元祐五年二月、九月，苏辙又两次进言谏阻东流，并要求“罢吴安持、李伟都水监差遣，正其欺罔之罪”，甚至以“修河司若不罢，李伟若不去，河水终不得顺流，河朔生灵终不得安居”之辞相警告。但以太后为主的中枢始终倾向东流，虽时停时作，至元祐七年十月河水已大部东流。绍圣元年（1094年）,“尽闭北流，全河之水东还故道”。
这次黄河回复东流，不过仅仅五年时间，至元符二年（1099年）,黄河于内黄决口，东流断绝，主流又趋向北流，仍至乾宁军一带入海。积极主张回河的吴安持、郑佑、李仲、李伟等被朝廷加罪，“投之远方”，结束了第三次回河的争论。
（引文见《宋史·河渠志》）