陆世仪学问广博，天文地理、礼乐农桑、河渠贡赋，战阵刑法，无所不通，又精技击，早年曾拜被誉为“江南第一”的名师石敬岩学习枪法，研习兵法，作《八阵发明》图说，深得顾炎武赞许。目睹娄江水患，又钻研水利，撰写《淘河议》、《决排脱》、《建闸议》，用于治水。
理学宗朱程，反对王守仁的“致良知”，他说：“致良知虽是直截，终不赅括，不如穷理稳当。……天下事有可以不虑而知者，心性道德是也。有必待学而知者，名物度数是也。假如只天文一事，亦儒者所当知，然其星辰次舍，七政运行，必观书考图，然后明白，纯靠良知，致得去否？”他的学说以“居敬穷理”为本，着重内心修养，主张读书要讲求实用。认为除“六艺”外，天问、地理、河渠、兵法之类，都是安国兴邦不可缺少的有用知识。他认为朝廷用人要大破成格，不拘资地，他鼓励青年要有“体用具备，文武兼资”的才干，以救亡图强，振兴国家。
他的实学思想，在明清之际影响了一代学人。由于陆世仪思想体系中对西方科技持开放态度，具有近代启蒙意义，因此被中国思想研究中心列为从孔子到孙中山，对中国思想进程有重大影响的思想家之一。
平生寡交与，与世殊淡漠。天涯有数子，相知在寥廓。
或如孔程交，或辨朱陆学。或闻声相思，曾未接酬酢。
遥遥南北海，此心契如约。风尘暗天来，踪迹各飘泊。
出处或可期，生死殊未卜。会晤当何时，六合庶开拓。
潜鱼怀深渊，飞鸟慕青冥。志尚各有适，罗弋纷四陈。
神龙失云雾，蠖伏同众鳞。哲士无势位，俯首齐凡民。
仰叹发浩歌，悲来痛填膺。气数苟在天，匹夫岂能争。
时予避地水村，土人乱，复入城。仲雍避荆吴，断发文其身。
殷箕遘昏乱，佯狂受奴髡。少连柳下惠，降辱称逸民。
微服过宋都，去衣入裸人。在昔大圣哲，处困皆有伦。
区区卑贱子，含垢安足嗔。伏读明夷卦，悠然感我心。
柔顺以蒙难，艰贞晦其明。踬马恒破车，恶妇恒破家。
冠帻事攻劫，安能正奇邪。汉家四百载，党祸为萌芽。
处士盛名节，朝廷非所嘉。名节尚不可，何况群骄奢。
