Trần Đăng Khoa không có nhiều tác phẩm, và danh hiệu "thần đồng thơ trẻ" của nhà thơ thời thơ ấu không hề liên quan hay được nối tiếp đến quãng đời về sau khi nhà thơ tham gia nhập ngũ, theo học ở Nga, khi về nước làm biên tập viên, làm báo. Thi hứng một thời không là động lực cho cảm xúc khi tác giả đã cao tuổi.[cần dẫn nguồn] Những tác phẩm nổi bật của Trần Đăng Khoa:

• Từ góc sân nhà em, 1968.
• Góc sân và khoảng trời, tập thơ, 1968, 107 bài thơ, tái bản khoảng 30 lần, được dịch và xuất bản tại nhiều nước trên toàn thế giới.
• Đi đánh thần Hạn, trường ca 4 chương, 1970.
• Thơ Trần Ðăng Khoa (tập 1), tuyển tập thơ, 1970.
• Trường ca Trừng phạt, trường ca, 1973.
• Khúc hát người anh hùng, trường ca, 1974.
• Trường ca Giông bão, trường ca, 1983.
• Thơ Trần Đăng Khoa (tập 2), tuyển tập thơ, 1983.
• Bên cửa sổ máy bay, tập thơ, 1986, 26 bài thơ.
• Chân dung và đối thoại, tiểu luận phê bình, Hà Nội: Nhà xuất bản Thanh niên, 1998, tái bản nhiều lần. Tác giả cho biết ban đầu đã dự kiến phát hành tập II của tác phẩm này, nhưng hiện đã gộp bản thảo vào phần I để tái bản.
• Bài "Thơ tình người lính biển" đã được Hoàng Hiệp phổ nhạc.[5]
• Đảo chìm, tập truyện - ký, 2000, đến đầu năm 2009 đã tái bản 25 lần.[6]
• Hầu chuyện Thượng đế, đàm thoại văn học, 2015, gồm 80 bài.
• Đảo chìm Trường Sa, tuyển tập thơ văn, 2016.