擅詩詞文賦，尤精繪畫。擅肖像、歷史人物、道釋、禽獸、山水等題材。畫人物主張傳神，重視點睛，認為“傳神寫照，正在阿堵(指眼睛)中”。注意描繪生理細節，表現人物神情，畫裴楷像，頰上添三毫，頓覺神采煥發。善于利用環境描繪來表現人物的志趣風度。畫謝鯤像于巖壑中，突出了人物的性格志趣。其畫人物衣紋用高古游絲描，線條緊勁連綿，如春蠶吐絲，春云浮空，流水行地，自然流暢。

顧愷之在繪畫理論上也有突出成就，今存有《魏晉勝流畫贊》、《論畫》、《畫云臺山記》3篇畫論。提出了傳神論、以形守神、遷想妙得等觀點，主張繪畫要表現人物的精神狀態和性格特征，重視對象的體驗、觀察，通過遷想妙得來把握對象的內在本質，在形似的基礎上以形寫神。顧愷之的繪畫及其理論，為中國傳統繪畫的發展奠定了基礎。

顧愷之曾為桓溫及殷仲堪參軍，義熙（405-418）初任通直散騎常侍。劉裕北伐南燕，愷之為作《祭牙（旗）文》。多才藝，工詩賦、書法，尤精繪畫，嘗有才絕、畫絕、癡絕之稱。多作人物肖像及神仙、佛像、禽獸、山水等。畫人注重點睛，自云傳神寫照，盡在阿堵（即這個，指眼珠）中。嘗為裴楷畫像，頰上添三毛，而益覺有神。在建康瓦棺寺繪《維摩詰像》壁畫，光彩耀目，轟動一時。后人論述他作畫，意存筆先，畫盡意在；筆跡周密，緊勁連綿如春蠶吐絲。把他和師法他的南朝宋畫家陸探微并稱顧陸，號為密體，以區別于南朝梁張僧繇、唐吳道子的疏體。著有《論畫》、《魏晉勝流畫贊》、《畫云臺山記》，其中遷想妙得、以形寫神等論點，對中國畫的發展，有很大影響。存世的《女史箴圖》傳是早期的摹本，內容繪寫西晉張華所撰約束宮廷嬪妃的教誡。1900年八國聯軍侵入北京，被英軍從清宮劫去，現藏英國倫敦不列顛博物館。所傳顧的另一作品《女史箴圖》，乃宋人摹本。

顧愷之的作品，據唐宋人的記載，除了一些政治上的名人肖像以外，也畫有一些佛教的圖像，這是當時流行的一部分題材。另外還有飛禽走獸，這種題材和漢代的繪畫有聯系。他也畫了一些神仙的圖像，因為那也是當時流行的信仰。而最值得注意的是他畫了不少名士們的肖像。這就改變了漢代以宣揚禮教為主的風氣，而反映了觀察人物的新的方法和藝術表現的新的目的，即：離開禮教和政治而重視人物的言論豐采和才華。這表示繪畫藝術視野的擴大；從而為人物畫提出了新的要求——表現人的性格和精神特點。 在顧愷之的著作言論中，我們見到他反復強調描寫人的神情和精神狀態。顧愷之和陸探微、張僧繇是南北朝時期的三位最重要畫家，代表了漢代美術得到迅速發展和成熟的人物畫藝術。唐代張懷瓘對其畫評價甚高，云：“張僧繇得其肉，陸探微得其骨，顧愷之得其神。”