Sáng tác:

• Cỏ hát, tập truyện ngắn đầu tay in chung với Lý Lan, Nhà xuất bản Tác phẩm mới, Hà Nội - 1983
• Bài thơ về biển khơi, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 1983
• Thị trấn hoa quỳ vàng, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Hội Nhà văn, Hà Nội - 1994
• Trò chơi cấm, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh - 1998
• Người khổng lồ núi Bạc, Truyện thiếu nhi, Nhà xuất bản Trẻ, TP. Hồ Chí Minh - 2002
• Đêm tái sinh, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 2003
• Thập tự hoa, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 2003
• Biển đời người, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Công an nhân dân, Hà Nội - 2003
• Thương nhớ Hoàng Lan, Tập truyện ngắn chọn lọc, Nhà xuất bản Văn Mới, California, USA - 2003
• Mưa đời sau, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Văn Nghệ thành phố Hồ Chí Minh - 2005
• Mưa ở Trasbourg, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Phụ Nữ, Hà Nội – 2007
• Lửa hoàng cung, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Văn Nghệ thành phố Hồ Chí Minh - 2008, Nhà xuất bản Thanh Niên, Hà Nội - 2010
• Một mình ở Tokyo, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Văn Nghệ thành phố Hồ Chí Minh - 2008
• Onkel yêu dấu, Tập truyện ngắn, Nhà xuất bản Văn Nghệ thành phố Hồ Chí Minh - 2010
• Trăng nơi đáy giếng, tập truyện ngắn chọn lọc, Nhà xuất bản Thanh Niên - 2010
• Từ Dụ thái hậu, bộ tiểu thuyết 2 tập, Nhà xuất bản Phụ nữ - 2019

Nghiên cứu:

• Truyện kể dân gian Bình Trị Thiên, Sưu tầm - biên khảo, Soạn chung với Trần Hoàng, Phạm Bá Thịnh, Sở Văn hóa Thông tin Bình Trị Thiên xuất bản 1986.
• Ca dao, dân ca Bình Trị Thiên, Sưu tầm - biên khảo, Soạn chung với Trần Hoàng, Phạm Bá Thịnh, Đinh Thị Hựu, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 1989.
• Dân ca Thừa Thiên Huế, Sưu tầm - biên khảo, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 2004

Dịch thuật:

• Bên trong, Tập truyện ngắn của các tác giả nữ Nhật Bản, dịch từ tiếng Anh, Nhà xuất bản Thuận Hóa, Huế - 2010

Nhiều truyện ngắn của Trần Thùy Mai đã được chuyển thể kịch bản sân khấu hoặc dựng thành phim như: "Hãy khóc đi em" (2005) "Gió thiên đường", "Thập tự hoa"[liên kết hỏng] (2005), "Trăng nơi đáy giếng" (2009)