徐悲鸿擅长中国画、油画，尤精素描。他的画作满含激情，技巧极高。著名油画有《田横五百士》；国画有《九方皋》、《愚公移山》、《会师东京》等。最能反映徐悲鸿个性，表达他思想感情的莫过于他写马的画卷。他对马的肌肉、骨骼以及神情动态，作过长期的观察研究，画了数以千计的速写。所以他画的马图笔墨酣畅，奔放处不狂狷，精微处不琐屑，筋强骨壮，气势磅礴，形神俱足。另有一些人物、狮、猫等题材作品，也是质优量大。

　 徐悲鸿作画不注重画作的外在形式，如印章、题款等，更注重画作的内容及神韵。他把握动物动作的能力极强，在形体、结构、解剖、透视等方面无懈可击，紧紧抓住了外部形体的骨骼、肌肉，并对其质感、量感给予了准确充分的表现。

　 徐悲鸿作品的另一特色是线条坚卓清爽，这源于北碑的多年功夫，使线条既有如锥划沙般的沉雄劲健，又如行云流水般畅达。其粗细、浓淡、干湿都紧随体、面关系的转折，随所画部位的硬直或肥厚而变化，特别是画山水和花木时，徐悲鸿均不使用传统的皱法，而以大块墨色造型，并用表现力极强的线条勾劲，以传其神。