在文学史上，司空图主要是以诗论著名，他的《诗品》（还有《与李生论诗书》等几封书信）是唐诗艺术高度发展在理论上的一种反映，是当时诗歌纯艺术论的一部集大成著作。《诗品》把诗歌的艺术表现手法分为雄浑、含蓄、清奇、自然、冼炼等二十四种风格，每格一品，每品用十二句形象化的四言韵语来比喻说明。但他的诗论缺乏严密的系统性，特别是片面强调所谓“韵外之致”、“味外之旨”，宣扬了一种远离现实生活体验的超脱意境，忽视诗歌的思想内容和重大的社会作用。这些都为宋代严羽的《沧浪诗话》、清代王士祯的《渔洋诗话》等所继承和发挥，对后世的批评和创作产生了不少消极的影响。