陆世仪学问广博,天文地理、礼乐农桑、河渠贡赋,战阵刑法,无所不通,又精技击,早年曾拜被誉为“江南第一”的名师石敬岩学习枪法,研习兵法,作《八阵发明》图说,深得顾炎武赞许。目睹娄江水患,又钻研水利,撰写《淘河议》、《决排脱》、《建闸议》,用于治水。
理学宗朱程,反对王守仁的“致良知”,他说:“致良知虽是直截,终不赅括,不如穷理稳当。……天下事有可以不虑而知者,心性道德是也。有必待学而知者,名物度数是也。假如只天文一事,亦儒者所当知,然其星辰次舍,七政运行,必观书考图,然后明白,纯靠良知,致得去否?”他的学说以“居敬穷理”为本,着重内心修养,主张读书要讲求实用。认为除“六艺”外,天问、地理、河渠、兵法之类,都是安国兴邦不可缺少的有用知识。他认为朝廷用人要大破成格,不拘资地,他鼓励青年要有“体用具备,文武兼资”的才干,以救亡图强,振兴国家。
他的实学思想,在明清之际影响了一代学人。由于陆世仪思想体系中对西方科技持开放态度,具有近代启蒙意义,因此被中国思想研究中心列为从孔子到孙中山,对中国思想进程有重大影响的思想家之一。