魏了翁推崇朱熹理学，又和陆九渊接近。南宋后期，学派变为门户，诗派变为江湖，了翁独穷经学古，与真德秀齐名。
认为“河图与洛书，发挥道数无遗余”(《四川茶马牛宝章大季修杨子墨池以书索题咏》)。他肯定河图洛书的存在，坚信先天图古已有之，绝非邵雍私意，说：“先天一图停停当当，愈玩愈有味，此决是古来曾有此说，特不知何为汉、唐千余年间更无一人说有。《参同》中虽略有此意，而方圆图之妙，则未知古人曾见之否?”(《答真侍郎》)“窃意先天一图自古有之。”(《题冯仰之因重论后》)
魏了翁曾在上封事书中以邵雍说为基础，详细论述了先后天图及其体与用：臣尝读《易》，至“天地定位”，则乾与坤对;“山泽通气”，则艮与兑对;“雷风相薄”，则震与巽对;“水火不相射”，则离与坎对。此为先天八卦之序也。然而语其用，则地天而为《泰》，泽山而为《咸》，风雷而为《益》，水火而为《既济》。盖天道不下济，则地气不上跻;山体不内虚，则泽气不上通;雷不倡则风不和也;火不降则水不升也。于是而为《否》为《损》，为《恒》为《未济》。又即其大体而言，则水雷山皆乾也，火风泽皆坤也，其要则乾坤坎离。故先天之卦乾南坤北，而其用则乾上而坤下也。后天之卦离南坎北，而其用则离降而坎升也。大率居上者必以下济为用，在下者必以上跻为功。天地万物之理，凡莫不然，况乾天也，离日也，皆为君之象。坤地也，坎月也，皆为臣之象。其理顾不晓，然未有乾坤不交而能位天地，坎离不交而能育万物，君臣不交而能跻斯世于泰和也。(《封事奏体八卦往来之用玩上下交济之理以尽下情七月二日》)先天八卦乾坤、艮兑、震巽、离坎相对，其用正则《泰》、《咸》、《益》、《既济》，反则《否》、《损》、《未济》。先天八卦乾南坤北为体，乾上坤下为用;后天八卦离南坎北为体，离降坎升为用。魏了翁还运用这一原则说明人伦世教，除了君尊臣卑是必然的之外，君臣相交也是效法自然，跻斯世于泰和的必要条件。
魏了翁又考察河图、洛书之数的源流，对此不无疑问。河图、洛书之数古无明文，汉儒以后始谓羲卦本之图，禹畴本之书。本朝诸儒始有九为图，十为书;九为书，十为图之说。二者并行，莫之能正。至朱文公始以九图十书为刘长民托之陈图南，辞而辟之，而引邵子为证。然邵子不过曰：圆者河图之数，方者洛书之文，第言圆方，不言九十。河图、洛书之数的来源并不明确，直到汉儒以后才有伏羲八卦本之河图，大禹九畴本之洛书之说，而宋朝更出现九图十书和十图九书两种说法。朱熹以十图九书为是，并以邵雍之说为据，在《易学启蒙》中反复辨析。不过，在魏了翁看来，此说也并不可靠。其最大的弱点就在于邵雍本身的说法并不明确，朱熹的证据不可靠。邵雍说：“盖圆者河图之数，方者洛书之文，故羲、文因之而造《易》，禹、箕叙之而作《范》也。”邵雍只言方圆，不言九十之数，这不能说明河图、洛书孰九、孰十。从二图表象来看，“戴九履一之图其象圆，五行生成之图其象方，是九圆而十方也，安知邵子不以九为图，十为书乎”?(《跋司马子巳先后天诸图》)不但如此，朱熹本人也颇有疑问。他说：“《易》、《范》之数，诚相表里，为可疑耳。”又说：“安知图之不为书，书之不为图?”(《跋司马子巳先后天诸图》)而近世大儒朱震、张行成都以九为图、十为书。朱震以《列子》作证据，张行成则据依邵子之说为主。二者实难定取舍。
诗文
魏了翁诗文造诣很深，时值“南来之衰，学派变为门户，诗派变为江湖，了翁独穷经学古”，他推崇朱熹理学，提出“心者人之太极，而人心又已为天地之太极”，强调心的作用，形成一个学派。
有《鹤山全集》一百零九卷，内有长短句三卷，其中十分之九为寿词，为宋人词集所罕有。黄升《中兴以来绝妙词选》卷七以为“皆寿词之得体者。”张炎《词源》卷下云：“难莫难于寿词，倘尽言富贵则尘俗，尽言功名则谀佞，尽言神仙则迂阔虚诞。”
书法
魏了翁的书法擅长各体，清爽中有奇崛的意味。《书史会要》评道：“善篆，不规规然绳尺中，而有自然之势。尝以篆法寓诸隶，最为近古。”他传世的墨迹极少，只有《文向帖》、《提刑提举帖》等数件作品。
藏书
魏了翁的私人藏书极富，他自称“余无他嗜，惟书癖殆不可医，临安人陈思多为余收揽”。先后收藏有10万卷，与叶梦得并称为南宋著名藏书家。后来为了创办鹤山书院，将其藏书大半捐献给书院，供生员阅读。宋理宗特御书“鹤山书院”四字为赠。鹤山书院“尊经阁”藏书数量曾经超过南宋国家图书馆，且大部分是其旧藏和抄录所藏之副本，再访得旧书，达10余万卷，其藏书规模是宋代各大书院之首。他曾说：“尝观苏文忠记李氏山房，谓秦、汉以来，书益多学者益以苟简”。又云：书日传万纸而士皆束书不观，游谈无根。夫非书之罪也，书日多而说日明，俊慧者剿说浮道可以欺世，不必深体笃践也;多柴者广采兼畜可以辑文，不必穷搜博考也。今先生(指朱熹)之书满天下，而其道无传焉”。
他对尤袤藏书佩服之极，写有《遂初堂书目·跋》，自称“余生晚，不及拜遂初先生，闻储书之盛，又恨不能如刘道原所以假馆春明者。”此跋文叙述了南宋部分私人藏书家的藏书故实，如王溥、李昉、井度、毕士安、杨徽之、晁迥、刘羲仲、宋绶、江正等。
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