Các tác phẩm của ông phần lớn theo khuynh hướng cổ điển châu Âu nhưng ảnh hưởng nhiều bởi hội họa Trung Quốc, Nhật Bản. Ngoài tranh sơn dầu, lụa, thuốc nước, mực nho... cuối đời ông dùng chì son (sanguine) là chủ yếu. Trong đời, ông đã sáng tác trên 400 tác phẩm hội họa theo nhiều thể loại, trong đó có một số có giá trị rất cao, đáng chú ý như:

• Bức tranh " Chợ Gạo bên sông Hồng" (Hồng Hà hữu ngạn mãi mại mễ xứ) (mực tàu trên vải, 1930, Triển lãm Hội họa Paris) là tác phẩm Việt Nam đầu tiên (đến nay vẫn là duy nhất) được Nhà nước Pháp mua và trưng bày tại Bảo tàng Mỹ thuật Quốc gia Pháp[cần dẫn nguồn];
• Bức "Chân dung mẹ tôi" (Gia từ cận tượng) là tác phẩm Việt Nam đầu tiên được giải Quốc tế về sơn dầu, huy chương bạc Triển lãm Mỹ thuật Quốc tế - Paris 1932.
• "Cò trắng và Cá vàng" (khắc gỗ 7 màu, 1929); bằng khen Rôma, 1932); Rôma Ý.
• Bức Chân dung nhà Nho (tranh sơn dầu, 1923); là một trong những bức tranh sơn dầu đầu tiên của Hội họa Việt Nam, cũng chính là bức tranh đã khiến họa sĩ Tacđiơ (V. Tardieu) người Pháp phải chú ý và thay đổi quan điểm nhìn nhận đối với các họa sĩ Việt Nam dẫn đến việc ông ở lại Việt Nam để thành lập Trường Cao đẳng Mỹ thuật Đông Dương.
• "Chân dung cụ Sùng ấm Tường" (tranh phấn tiên pastel, 1927) là bức tranh tiên phong của hội họa Việt Nam trong lĩnh vực này;
• "Về chợ" (tranh lụa, 1927)là bức tranh tiên phong của hội họa Việt Nam trong lĩnh vực này;
• "Thiếu nữ nông thôn" (tranh lụa) được Bộ Giáo dục và Mỹ thuật Pháp mua năm 1935.
• Hội họa Trung Hoa (sách in năm 1930 bằng tiếng Pháp "La peinture chinoise"), là cuốn sách đầu tiên về mỹ thuật xuất bản ở Việt Nam;
• "Đề cương mĩ thuật Việt Nam" (sách, bản thảo 1923, in trên tuần báo "Văn nghệ"- Hà Nội ngày 21.3.2001).