葉桂生前傷病盈門、日日忙於診治病人，無暇親筆著述。他留給後學者的寶貴醫學著作，全部都是他的門人和後人蒐集、整理的結果。其主要著作有《溫熱論》《臨證指南醫案》《未刻本葉氏醫案》等。
《溫熱論》
在清代以前，中醫論治熱病大都用《傷寒論》的方法。明末清初的吳有性著《溫疫論》，才把傷寒與溫疫分別對待。雖然他對溫病理論的建立起了先導作用，但卻沒有分清“溫疫”和“溫病”的界線。葉桂首次闡明溫病的病因、感受途徑和傳變規律，明確提出“溫邪”是導致溫病的主因，突破了“伏寒化溫”的傳統認識，從根本上劃清了溫病與傷寒的界限。《溫熱論》開宗明義第一句話“溫邪上受，首先犯肺”，指明溫邪的傳入是從口鼻而來，首先出現肺經症狀，如不及時外解，則可順傳陽明或逆傳心包，與傷寒之邪按六經傳變完全不同。其中“逆傳心包”之說，確屬對溫病傳變認識的一大創見，也是對《傷寒論》六經傳變理論的一大突破。比如，熱病中神昏譫語一症，過去多從《傷寒論》燥屎下結之說。天士首先指出此症更重要的原因是“邪入心包”，並創立以清營清宮爲主的方法，使用犀角、金汁、竹葉之類比較輕靈的藥物，避免芒硝、大黃等殺伐之劑。這不僅僅在理論上獨具隻眼，而且在治法上獨闢蹊徑，拯救了許多危急病人的生命。
《溫熱論》爲溫病學說的形成開創了理論和辨證的基礎。書中創立的衛氣營血辨證論治方法，表明溫病的病理變化主要是衛氣營血的病機變化。提出“衛之後方言氣，營之後方言血”的從淺至深的認識原則，擬定了“在衛汗之可也，到氣纔可清氣，入營猶可透熱轉氣，……入血就恐耗血動血，直須涼血散血”的治療大法。在診斷上則發展、豐富了察舌、驗齒、辨斑疹、白疹等方法。對一些常見急症熱病，如時疫和痘麻斑疹等，葉桂都有獨到看法和妥善治法，他也是中國最早發現猩紅熱的醫家。他的許多治法方劑，經吳鞠通的整理而成爲廣傳後世的效驗名方。《溫熱論》自問世以來，一直被後世醫家奉爲經典、推崇備至，它不僅對溫病學，而且對整個中醫學都有着深遠的影響。清代乾隆後期，又出現了一批研究溫病的著名江南醫家，其中佼佼者有吳鞠通、章虛谷、王孟英等，他們也都是葉天士的私淑弟子。
《臨證指南醫案》
《臨證指南醫案》則系華岫雲收集葉氏晚年醫案，分門別類集爲一書，每一門由其門人撰附論治一篇，門後附徐靈胎評議。書末附所用方劑索引。此書刊於1764年，體現了葉桂治病辨證細緻，善於抓住主證，對症下藥。其中溫病治案較多。後人稱其辭簡理明，“無一字虛僞，乃能徵信於後人。”美中不足的是，案中均未註明每次處方之後，病情的轉變和最後的治療效果。
《未刻本葉氏醫案》
《未刻本葉氏醫案》爲葉桂門人周顯侍師診治時所錄，共收入葉氏醫案一千一百餘則，病種範圍不甚廣，以時溫、暑瘧、咳逆、虛損、血證爲多，內頗多複診。該醫案是研究葉氏獨特的臨證經驗和學術思想的重要文獻，程門雪先生曾嘆其爲“未經修飾”之“渾金璞玉”，並玩味點校。後於1963年出版。
令人遺憾的是，《未刻本葉氏醫案》問世以來，其影響力遠不如《臨證指南醫案》，可能因該書其案語過簡，令人不能據證明理析藥，難以領略葉氏妙諦所致。
爲使這本書影響更多的中醫愛好者，許多中醫名家對該書進行了評校，如上海中醫藥大學潘華信教授所著的《未刻本葉桂醫案發微》 。
其他著述
《葉桂醫案存真》是葉天士的曾孫葉萬青，取家藏處方驗案編成。此外，題爲葉氏所作的醫案和著述還有很多，比如《醫效祕傳》、《葉氏醫衡》、《葉氏名醫論》、《葉天士家傳祕訣》、《女科症治祕方》、《本事方釋義》(有乾隆十年自序)、《葉評傷寒全生集》、《柯氏來蘇集評批》、《景嶽發揮》、《眉壽堂方案選存》、《三家醫案合刻》、《南陽醫案》等等。世間所傳葉桂註釋的《本草》，其中頗有心得之言。
在整個中國醫學史上，葉桂都是一位具有巨大貢獻的偉大醫家。後人稱其爲“仲景、元化一流人也”。他首先是溫病學派的奠基人物，又是一位對兒科、婦科、內科、外科、五官科無所不精、貢獻很大的醫學大師。史書稱其“貫徹古今醫術”，他是當之無愧的。無論其醫學理論，還是治學態度都是值得後人珍惜和學習的寶貴遺產。特別是他那種謙恭好學、改名換姓求師學藝的精神永遠是後世習醫者的光輝典範。
史書稱其“切脈望色，如見五藏”，“治病多奇中”，十分神奇。他自己也說：“病有見證，有變證，必胸有成竹，乃可施之以方。”當時的尚書沈德潛曾爲他立傳說：“以是名著朝野，即下至販夫豎子，遠至鄰省外服，無不知有葉桂先生，由其實至而名歸也。”可見當時其知名度之高。後人對其醫術總結說：診疾深明病源;立方不拘成法;投藥每有奇效;治療常多變通。史書亦稱“當時名滿天下”，爲衆醫之冠。民間則普遍傳說其爲“天醫星下凡”。傳記載其處理“疑難證”方法：“或就其平日嗜好而得救法;或他醫之方，略與變通服法;或竟不與藥，而使居處飲食消息之;或於無病時預知其病;或預斷數十年後：皆驗。”雖然史書盛讚其獨一無二的高超醫術，但對於民間廣傳的葉天士治病的神奇案例卻又不敢相信，稱其爲“傳聞附會，往往涉於荒誕”，因而“不具錄”。若以當時老百姓的反映而論，葉桂可謂中醫史上醫名最著者。民間傳聞，特別是全國性的，絕非空穴來風，往往有其常人不可知解的原因，而“天醫星下凡”的說法也只有這一回。史官因爲自己不能理解和接受，就“不具錄”其超常醫案，實爲一憾。
