Ông nổi tiếng về phát minh chất xúc tác của Wilkinson RhCl(PPh3)3, và việc phát hiện ra cấu trúc của ferrocene. Chất xúc tác của Wilkinson được sử dụng trong công nghiệp hiđrô hóa anken sang ankan.

Ông đã đoạt nhiều giải thưởng, trong đó có Giải Nobel Hóa học năm 1973 cho công trình nghiên cứu về các Hợp chất cơ kim (organometallic compound) (chung với Ernst Otto Fischer). Ông cũng nổi tiếng về tác phẩm - viết chung với cựu sinh viên tiến sĩ của ông F. Albert Cotton - "Advanced Inorganic Chemistry" (Hóa học vô cơ tiên tiến), thường được gọi đơn giản là "Cotton and Wilkinson", một trong các sách giáo khoa tiêu chuẩn về Hóa vô cơ[4]