刘基在政治、军事、天文、地理、文学等方面有很深的造诣，主要著作有：

　　《郁离子》

　　《覆瓿集》

　　《写情集》

　　《犁眉公集》

　　《春秋明经》

　　以上均收录于《诚意伯文集》

　　《卖柑者言》

　　还有些是后人托名附会的作品：

　　《百战奇略》

　　《时务十八策》

　　后人合编《诚意伯文集》20卷

　　此外，民间亦有多部与刘伯温有关的小说。当中，有说他经常微服出巡，体察民情。亦有说他很会占卜，常装扮成道士，并著有《烧饼歌》，向朱元璋暗示大明日后所发生的事，甚至明亡之后数百年的事。不过，由于刘伯温早在洪武八年就已离世，使这些故事和预言的真实性和正确性存疑。《烧饼歌》，全文共计一千九百一十二字，用四十余首隐语歌谣组成，是用隐语写成的“预言”歌谣，据卦撰词，从一定的“象数”规律排来，涉及到“象、数、理、占”的入化应用，也是前人“观象玩占”的遗著，在民间流传很广，影响极深，难于理解，视为神撰。

　　其中的郁离子，郁，有文采的样子；离，八卦之一，代表火；郁离，就是文明的意思，其谓天下后世若用斯言，必可抵文明之治。“郁离子”是刘伯温的托称，刘写作《郁离子》的时候，是在他47-50岁，一生中最鼎盛之际，此前的半生他郁郁不得志，不能施展抱负，后来被夺去兵权，遂弃官归隐家乡青田山中，发愤而著《郁离子》。书成不久，他即出山离家，成为朱元璋的亲信谋士，协助朱元璋建立了统一的明王朝。

　　《郁离子》不仅集中反应了作为政治家的刘伯温治国安民的主张，也反映了他的人才观、哲学思想、经济思想、文学成就、道德为人以及渊博学识。他认为志利忘民，缺乏行义，国家是危险的。刘基以传统的儒家思想作为治世的理论基础，主张宽仁之道，认为只要把握好国家的纲纪，刑德，人才，就能治天下。在写作作《郁离子》的过程中，刘伯温的整个思想体系，尤其是对社会政治方面的看法及主张更加成熟，也更加系统。