汉语韵学
在汉语韵学方面，他著有《汉语音韵学导论》(北京大学出版社，1949年初版，1956年再版)、《汉魏晋南北朝韵部演变研究第一分册》(合作，科学出版社，1958年)等专著及一些论文。《汉语音韵学导论》是普及汉语音韵学的入门书。重点在音理方面，将汉语音韵学里的声、韵、调、切4个概念讲清楚，并据语音学原理，对传统的音韵学术语进行爬梳、整理，有助于初学者消除心目中对汉语音韵学的那种“玄虚、含混、附会、武断，甚至还有些神秘难学”等的偏见。《汉魏晋南北朝韵部演变研究第一分册》是一部学术著作。作者试图全面考察汉魏到陈隋820多年间韵部的演变情况。这对于弥补先秦到唐宋之间汉语语音演变史研究上的欠缺具有重要的意义。此外，他的《十韵汇编》(合作)是《切韵》系韵书材料的总结集。他还与人一起合译了高本汉的《中国音韵学研究》(1937年)。这些都是汉语音韵学研究的重要参考书。
汉语方言
在汉语方言研究方面，他著有《厦门音系》(1930年初版，1956年新版)、《临川音系》(1940年)、《唐五代西北方音》(1933年)和《八思巴字与元代汉语》(合作，科学出版社，1959年)等。其中，《厦门音系》中运用现代语音学的方法，详细分析了厦门音这个重点方音。该书是第一部从学术高度研究厦门方言的著作。《临川音系》则是第一部使用现代描写语言学的理论和方法系统地研究现代赣语的专著。全书17.5万字。该书对临川赣语的语音等语言特征作出详细地描写和分析，该书虽是一部研究方言音系的书，但其中已开始注意收集、研究方言的特殊词汇，并附加了许多语源学的解释。这些对于今后的方言研究及相关的许多研究都具有示范作用。他的《唐五代西北方音》一书，是中国语言学家写的第一部探讨古代方言音系的著作。
民族语言
他于民族语言学方面亦有建树，例如他于西南联大时考察云南少数民族的语言，即与李方桂同开风气之先，使西南少数民族语言的研究正式进入中国语言学的视野。
在少数民族语言研究方面，1956年，他资助成立“少数民族语言研究所” 。在对西南边疆少数民族语全面的调查和研究中，他做了不少开创性的工作。这方面他著有《莲山摆彝语文初探》(合作，北京大学出版社，1950年)、《贡山俅语初探》(《国学季刊》1952年，第7卷第3期)、《国内少数民族语言文字的概况》(合作，《中国语文》1954年第3期)等论著。
语言研究
在语言学方面，他著有《普通语音学纲要》(合作，科学出版社，1957年)、《国音字母演进史》(商务印书馆，1934年)、《语言与文化》(北京大学，1950年，语文出版社，1989年再版)、《北京俗曲百种摘韵》(重庆国民图书出版社，1942年)等专著和许多论文。其中《普通语音学纲要》是一本结合本国语言实际的语音学教科书。它的出版在推广普通话、调查汉语方言和少数民族语言、学习外国语或进一步研究语言学、普及现代语音学或丰富现代语言学的内容方面都具有积极的意义和巨大的作用。
罗常培还十分重视汉语规范化、推广普通话和文字改革的工作。在1955年的现代汉语规范问题学术会议上，他与吕叔湘合作的《现代汉语规范问题》的报告，精辟地分析和回答了与现代汉语规范化有关的一系列问题，成为指导和促进汉语规范化工作的重要文献。他治学态度严肃认真，实事求是，不断进取。他的学术研究是现代语言学的方法与我国音韵学的传统相结合;古代语言与现代语言相结合;汉语研究与少数民族语言的研究相结合。这对我国的语言学研究产生了深刻的影响。1959年2月号的《中国语文》上发表了由周因梦、廖珣英辑录的《罗常培先生著作目录(初稿)》。他的以音韵学论文为主的重要论文由中华书局于1963年以《罗常培语言学论文选集》为名结集出版。
