陈师道一生信受佛法，喜欢与僧人、居士相往来，他写了很多与佛有关的塔铭、墓表，还作有《华严证明疏》、《佛指记》等文章。
他特别推崇《华严经》，他在《华严证明疏》中说∶得有此经，庆幸平生孰如今日，实力贫而家富，将口诵而心通。誓尽此生敬供不息，在在处处如佛之存，劫劫生生以今为始。伏愿诸佛所说如庆喜而常闻，一生之间与善财而同证（《后山居士文集》卷十七）。表示此生遇此新矣！有此足矣！这也是他所以能够保持高节、不恤贫穷的原因。
陈师道不独专心佛典，于儒、道经籍也皆深涉。在三教关系上，他主张“道通”、“道一”，异不在道，而在于世异、说异。
他说∶大道一而今之教者三，三家之役相与诋訾。盖世异则教异，教异则说异。尽己之道则人之道可尽，究其说则他说亦究。其相訾也固宜，三圣之道非异，其传与不传也耶（《面壁庵记》，同上，卷十五）！
陈师道说明了三教之道是一致不背的，只是因为后来世道的变化，人说的差异，从而相互诋訾，从而有了传与不传的区别。
在《白鹤观记》一文中，他又就释老的关系指出，“夫老释氏之教并行，于世而有衰盛，世遂以为优劣。又谓教有利有不利，皆非也。夫二氏离行而合妄，其所异者因于俗也。至其隆替则系于世，世之好恶则系其习……”进一步说明了上述的观点。师道还具体地列出了三教的传承世系，认为唯有“释自能仁”，从始至今，代有其人。师道以上关于三教的关系之说是比较新颖、深刻的，于三教关系思想史上值得注意。
儒、道、释通融是宋代文化的基本特征，宋代文人的文化结构大都有此特点，陈师道亦然。他们都是本于儒学又濡染道、释的。其未入仕即以居士自命，也有类似的文化心理背景：以道艺处士自期、以自由人格自重、以通晓佛理自慰。
陈师道体弱多病，因而希望通过诵佛经、守戒持斋等方式减轻精神和肉体的痛苦，延长寿命。他曾与妻同谒佛寺，称弟子，买经发誓，并长期断酒持斋诵经。
但他却似乎更需要从佛门求得解脱之道，有时甚至产生出世之念：“更欲置身须世外，世间元自不关人”，“终当捐世事，来作卧云人”。