Cống hiến của Ampère trong khoa học rất lớn.

Là một nhà toán học hàng đầu, ông đã chỉ ra cách sử dụng ngành khoa học này như thế nào. Ông coi toán học là một ngành của triết học, là cơ sở để đưa các phát minh trong vật lý trở thành các công thức định lượng. Vai trò của toán học là nâng cao tính chính xác, cũng như một phương tiện thực nghiệm của vật lý hiện đại.

Là một nhà tiên đoán vĩ đại, ông đã đưa các tư tưởng khoa học, từ đó đã mở ra các hướng nghiên cứu và ứng dụng khoa học rộng lớn. Tên tuổi của ông được xếp ngang hàng với các nhà bác học vĩ đại khác của nước Pháp.

Ampere có nhiều đóng góp trong lĩnh vực toán học, vật lý, hóa học, triết học. Trong toán học ông nghiên cứu lý thuyết xác suất, giải tích và ứng dụng toán học vào vật lý.

Công trình của Ampère trong vật lý đạt được hàng loạt các thành tựu vĩ đại. Dựa vào phát hiện của Ørsted năm 1820 về tác dụng của dòng địện lên kim nam châm, ông đã nghiên cứu bằng thực nghiệm, tìm ra lực điện từ và phát biểu thành định luật mang tên ông (Xem định luật Ampere). Lực điện từ là một trong các lực cơ bản của tự nhiên, cơ sở của điện động lực học. Định luật Ampère cho phép xác định chiều và trị số của lực điện từ, là cơ sở chế tạo động cơ điện. Công thức Ampère và định luật Faraday là hai cơ sở chính để James Clerk Maxwell xây dựng nên lý thuyết trường điện từ.

Ampère đã phát biểu quy tắc xác định từ trường của dòng điện (quy tắc vặn nút chai), tiên đoán dòng điện phân tử để giải thích bản chất từ của vật liệu sắt từ. Sau Ampère, vật liệu sắt từ trở nên rất phổ biến.

Trong hoá học, ông đã tìm ra định luật sau này gọi là định luật Avogadro-Ampère. Ông còn là một nhà thực nghiệm tài ba. Ông đã thiết kế và tự làm nhiều thiết bị phục vụ cho các thí nghiệm của mình. Những thiết bị này đã trở thành nền tảng cho các dụng cụ đo điện (như ampe kế, vôn kế, điện trở kế...). Ông còn là cha đẻ của các lý thuyết về phần tử vô hướng, của từ xuyến và của nam châm điện.