章炳麟是学者型革命家，早在1890年即入诂经精舍，随著名学者俞樾研习经史。他在长期的学术生涯中，广泛涉猎历史、哲学、文学、金石、文字、经学、佛学诸学术领域。他在很多方面都取得了卓越的成就。
卓有成就的史学研究
清末民初，史学界兴起一股所谓“新史学”的学术潮流。在新史学体系的构建和史学观的酝酿过程中，章炳麟发挥了举足轻重的作用。他在史学研究中，吸收借鉴各种新的史学思想和史学方法，对中国历史进行开拓性研究，形成其独特的史学理论，成为中国近代“新史学”的主力和旗手之一。他在史学方面的成就散见于《尊史》、《哀焚书》、《哀清史》、《别录》、《史学略学》等著述中。
受西方新史学思潮的影响，章炳麟不断探索历史学的社会价值，试图建立新史观。
他的历史观主要表现在：一是具有强烈的爱国情绪；二是主张进化的历史观。他在一封信中写道：“所贵乎通史者，固有二方面：一方以发明社会政治进化衰弱之原理为主，则于典志见之；一方以鼓舞民气、启导方来为主，则亦必于纪传见之。”强烈的爱国思想，深深地渗入到他的史学思想体系。他认为，历史是人民共同创造的产物，凝聚着人民最深厚的感情，是国家或民族存在的象征。因此，提倡爱国，就必须宣传祖国和民族的历史，“这个历史，是就广义说的，其中可以分为三项：一是语言文字；二是典章制度；三是人物事迹。近来有一种欧化主义的人，总说中国人比西洋人所差甚远，所以自甘暴弃，说中国必定灭亡，黄种必定剿绝。因为他不晓得中国的长处，见得别无所爱，就把爱国爱种的心，一日衰薄一日；若他晓得，我想就是全无心肝的人，那爱国爱种的心，必定风发泉涌，不可遏抑的。”他把爱国主义、民族主义比作“稼穑”，历史比作灌溉“稼穑”的营养，深入浅出地说明爱国和历史的关系。“仆以为民族主义，如稼穑然，要以史籍所载人物制度、地理风俗之类，为之灌溉，则蔚然以兴矣。不然，徒知主义之可贵，而不知民族之可爱，吾恐其渐就萎黄也。”
针对“中国的历史不合科学”的错误说法，他特别强调指出：“历史的用处，不专在乎办事。只是看了历史，就发出许多爱国心来，是最大的用处。”充分肯定历史研究具有培养爱国主义精神之功能，具有开阔胸襟和眼界之功能，是一个人休养自身的必修课。他强调热爱自己国家的历史，还主张学习别国的长处：“别国所有中国所无的学说，在教育一边，本来应该来补助，断不可学格致古微的口吻，说别国的好学说，中国古来都现成有的。要知道凡事不可弃己之所长，也不可攘人之善。”
章炳麟治史的另一宗旨是主张进化的历史观。他受过西方文化的影响，接受了西方的进化论学说，在融合进化论、西方社会学和中国历史学的基础上，形成其进化历史观。他把人类社会的历史看做是民族间竞争的历史，具体表现为：先进民族不断抵抗、征服甚至同化落后的民族；人类历史的主要内容和发展动力是文化，包括语言文字、科学技术、典章制度、道德精神等诸多方面。“国家之所以能成立于世界，不仅武力，有立国之元气也。元气维何？曰文化。不特中国然，即他国亦无不然。”
人类历史的发展，其实质是文化的不断进化，人类社会不是静止的，所以文化也不是一成不变的。他在以中国语言文字为例说明文化的进化问题时说：“中国文字与地球各国绝异，每一个字，有他的本义，又有引申之义。”“因为造字时代先后不同……因造字的先后，就可以推见建置事物的先后。”文字是因时代和社会的需要产生的，反映着社会进化的进程；社会进步必然要求语言文字发生新的变化。因此，“近来学者，常说新事新物，逐渐增多，必须增造新字，才得应用，这自然是最重要。”这段话十分鲜明地表述了人类文化是处于不断进步过程中的这一观点。
博大精深的经学研究
章炳麟在继承传统学术的基础上，运用新的学术思想和方法，在经学研究中做出了许多有开拓性、总结性的贡献。
运用近现代学术观念给经学评价
汉代以后，学术界乃至政治上形成“独尊儒术”之局面，儒学著作被称为至高无上的经典，具有其他一切学派无可比拟的神圣性和权威性。汉儒班固在编辑《白虎通义》解释“经”的含义时说：“经，常也；有五常之道，故曰五经。”意谓“经”乃经典之言和永恒不变的法则。对此，章炳麟从近代学术观点出发指出：“经”不过是普遍的古书而已，“经者，编丝缀属之称，异于百名以下用版者，亦犹浮屠书称修多罗。修多罗者，直译为线，译义为经，盖彼以贝叶成书，故用线联贯也。此以竹简成书，亦编丝缀属也。”稍后撰成的《经学略说》进一步解释说：“经之常训，乃后起之义。《韩非子·内外篇》首冠经名，其义殆如后之目录，并无常义。今人书册用纸，贯之以线。古代无纸，以青丝线贯竹简为之。用绳贯穿，故谓之经。经者，今所谓线装书。”在晚年所写的《国学概论》中，他对“经”的解释更明白：“经字原意只是一经一纬的经，即是一根线，所谓经书只是一种线装书罢了。明代有线装书的名目，即别于那种一页一页散着八股文墨卷，因为墨卷没有保存的价值，别的就称做线装书了。古代记事书于简……这连各简的线，就是“经”。可见“经”不过是当代记述较多而常要翻阅的几部书罢了。”这就非常浅显地说明所谓的“经”在他看来只不过是制作古书的一种材料而已，并无任何神圣的含义。
章炳麟采用古文经学的观点，对古代经学的历史形成做出说明。他认为孔子以前即有六经，孔子只是对六经进行了删定整理而已：“孔子之前，《诗》、《书》、《礼》、《乐》已备。学校教授，即此四种。孔子教人，亦曰：兴于《诗》，立于《礼》，成于《乐》。又曰：《诗》、《书》执礼，皆雅言也。可见《诗》、《书》、《礼》、《乐》，乃周代通行之课本。至于《春秋》，国史秘密，非可公布，《易》为卜筮之书，事异恒常，非当务之急，故均不以教人。自孔子赞《周易》，修《春秋》，然后《易》与《春秋》同列六经。以是知六经之名，定于孔子也。”但在历史上，有些学者把儒学经典神圣化、神秘化。对此，章炳麟提出激烈批评：“在古代书籍中，原有那些记载是神话，若《山海经》、《淮南子》中所载，我们看了，觉得是怪诞极了。但此类神话，在王充《论衡》里已有不少被他看破，没有存在的余地了。而且正经正史中本没有那些话。”他举《诗经》为例说：“《诗经》记后稷的诞生，颇似可怪。因据《尔雅》所释‘履帝武敏’，说是他的母亲，足蹈了上帝的姆指得孕的。但经毛公注释，训帝为皇帝，就等于平常的事了。”他分析儒家经典被神圣化的原因是，汉以后实行“独尊儒术”的文化专制政策，使儒学长期被定为一尊，具有绝对的权威性、神秘性。
在经学如何定位问题上，章炳麟赞同清代学者章学诚“六经皆史”的观点：“‘六经皆史也’这句话详细考察起来，实在很不错。在六经里面，《尚书》、《春秋》都是记事的典籍，我们当然可以说它是史。《诗经》大半部是为国事而作，像歌谣一般的，夹入很少，也可以说是史。《礼经》是记载古代典章制度的，在后世本是史的一部分。《乐经》虽是失去，想是记载乐谱和制度的典籍，也含史的性状。太史公说：‘易本隐以之显，《春秋》推见以至隐’。引申他的意思，可以说《春秋》是胪列事实，中寓褒贬之意。《易经》却和近代‘社会学’一般，一方面考察古来的事迹，得这些原则，拿这些原则，可以推测现在和将来。简单说起来，《春秋》是显明的史，《易经》是蕴着史的精华的。因此可见《六经》无一非史，后人于史以外，别立为经，推尊过甚。”在他看来，所谓的《六经》并不是什么至高无上的经典，只不过是一些古代流传下来的史料罢了。“六经都是古史”，“经外并没有史，经就是古人的史，史就是后世的经”。六经是古代的历史记载和史料，这才是六经比较确切的一个定位。
提出研究经学应遵循的学术原则和方法