李延年不但善歌,且长于音乐创作,他的作曲水平很高,技法新颖高超,且思维活跃,他曾为司马相如等文人所写的诗词配曲,又善于将旧曲翻新,他利用张骞从西域带回《摩诃兜勒》编为28首“鼓吹新声”,用来作为乐府仪仗之乐,是我国历史文献上最早明确标有作者姓名及乐曲曲名,用外来音乐进行加工创作的音乐家。他为汉武帝作《郊祀歌》19首,用于皇家祭祀乐舞。
李延年把乐府所搜集的大量民间乐歌进行加工整理,并编配新曲,广为流传,对当时民间乐舞的发展起了很大的推动作用。可以说,李延年对汉代音乐风格的形成及我国后来音乐的发展,作出了卓越的贡献。