中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者。

在国际上以华氏命名的数学科研成果就有“华氏定理”、“怀依—华不等式”、“华氏不等式”、“普劳威尔—加当华定理”、“华氏算子”、“华—王方法”等。

一生留下十部专著：《堆垒素数论》、《指数和的估价及其在数论中的应用》、《多复变函数论中的典型域的调和分析》、《数论导引》、《典型群》（与万哲先合著）、《从单位圆谈起》、《数论在近似分析中的应用》（与王元合著）、《二阶两个自变数两个未知函数的常系数线性偏微分方程组》（与他人合著）、《优选学》及《计划经济范围最优化的数学理论》，其中八部为国外翻译出版，已列入20世纪数学经典著作。

此外，还有学术论文150余篇，科普作品《优选法评华罗庚塑像话及其补充》、《统筹法评话及补充》等，辑为《华罗庚科普著作选集》。