《梦溪笔谈》共二十六卷，另有《补笔谈》三卷，《续笔谈》一卷，是用笔记体裁写的，总计六百零九条。这部书的价值可以归纳为下列几点：
1.对自然科学方面的贡献。沈括曾用三个月的时间，来观测北极星的位置，并绘制了二百幅图，结果证实北极星和北极相距三度多。他对虹的成因，做了科学的解释，他认为虹是由于日光照射雨点发生折射现象产生的。他在历法方面，主张取消闰月，定一年为十二个月，大月三十一天，小月三十天。这个办法可以避免计算和安排闰月的麻烦。在《梦溪笔谈》中，还记载了用木料制作立体模型地图和用比例尺绘制天下郡县图的方法。在地质学方面，沈括发现太行山的崖壁上有许多蚌壳，因而提出了这一带在古代可能是海岸的推理。
2.对历史学方面的贡献。《梦溪笔谈》中有很多对于重要历史事件的记载，可以补史书之不足。比如，有关宋代庆历年间（1041—1048）毕昇发明活字印刷术的事实，书中就有很详细的叙述。特别是对993年四川王小波、李顺所领导的农民起义一事，记载尤为翔实。据该书讲：王小波等起义失败后，李顺在民间隐藏了三十多年。这个记载和一般官书所说不同，它揭穿了官修史书上所称李顺被官兵捕获的谎言。